tarea 1. diagnóstico de los recursos de biomasa
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Producción de biometano para combustible de transporte a
partir de residuos de biomasa
Diagnóstico de los recursos de biomasa
disponibles en Iberoamérica
Junio 2018
1
EQUIPO DE PROYECTO:
Fundación CARTIF (España)
Dolores Hidalgo (Coordinadora)
Gregorio Antolín
Ignacio Alvarellos
Paula Remor
Jesús M. Martín
Francisco Corona
Ana Urueña
David Díez
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (México)
Óscar Aguilar
Georgina Sandoval
Roberto E. Bolaños
Universidad Católica de Santa María (Perú)
Gonzalo Dávila
J. Godofredo Peña
Irina Salazar
Hugo G. Jiménez
Instituto Polo Tecnológico de Pando (Uruguay)
Néstor A. Tancredi
Alejandro Amaya
Universidad de Santander (Colombia)
Fausto R. Posso
Neila M. Mantilla
Ingenio la Unión (Guatemala)
Jose L. Alfaro
Edwin Delgado
Álvaro Ruiz
ISBN: 978-84-09-07532-4
ÍNDICE
1. OBJETIVO .................................................................................................. 1
2. LA BIOMASA EN LOS PAÍSES IBEROAMERICANOS .............................. 2
2.1. ARGENTINA ............................................................................................... 3
2.2. BOLIVIA ................................................................................................... 6
2.3. BRASIL .................................................................................................... 8
2.4. CHILE ................................................................................................... 10
2.5. COLOMBIA .............................................................................................. 14
2.6. COSTA RICA ........................................................................................... 17
2.7. CUBA .................................................................................................... 19
2.8. ECUADOR ............................................................................................... 21
2.9. EL SALVADOR .......................................................................................... 23
2.10. ESPAÑA ................................................................................................. 26
2.11. GUATEMALA ............................................................................................ 33
2.12. HONDURAS ............................................................................................. 35
2.13. MÉXICO ................................................................................................. 39
2.14. NICARAGUA ............................................................................................ 41
2.15. PANAMÁ ................................................................................................ 43
2.16. PARAGUAY ............................................................................................. 45
2.17. PERÚ .................................................................................................... 50
2.18. PORTUGAL ............................................................................................. 54
2.19. REPUBLICA DOMINICANA ............................................................................. 59
2.20. URUGUAY ............................................................................................... 62
2.21. VENEZUELA ............................................................................................ 68
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 71
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. PARTICIPACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA EN MATRIZ ELÉCTRICA DE BRASIL [1]. .................. 8
FIGURA 2. GENERACIÓN NETA POR RECURSO EN 2014 [12]. ..................................................... 25
FIGURA 3. TIPOS DE BIOMASA ANALIZADOS PARA EL CÁLCULO DEL POTENCIAL ................................ 27
FIGURA 4. PRODUCCIÓN ENERGÉTICA POR TIPO DE COMBUSTIBLE EN GUATEMALA [15]. .................... 33
FIGURA 5. FUENTES PARA LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD [17]. ............................................. 36
FIGURA 6. DISTRIBUCIÓN DE LA CAPACIDAD ENERGÉTICA POR TIPO DE FUENTE EN PANAMÁ (2015). ...... 45
FIGURA 7. OFERTA DE ENERGÍA PRIMARIA EN LA REPÚBLICA DOMINICANA (2014). ........................... 61
FIGURA 8.GENERACIÓN DE RESIDUOS POR SECTOR [32]. ......................................................... 65
FIGURA 9. POTENCIA INSTALADA POR FUENTE Y AÑO EN URUGUAY [32]. ....................................... 67
FIGURA 10. ABASTECIMIENTO DE ENERGÍA POR TIPO Y AÑO EN URUGUAY [32]. ............................... 67
FIGURA 11.GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD POR FUENTE Y AÑO EN URUGUAY [32]. .......................... 68
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1. DISPONIBILIDAD DE BIOMASA EN ARGENTINA [4]. ........................................................................ 4
TABLA 2. POTENCIAL ENERGÉTICO EN BOLIVIA DE CADA RESIDUO CALCULADO DE LOS PRINCIPALES
CULTIVOS PARA 2011 [1]. ................................................................................................................... 6
TABLA 3. POTENCIAL ENERGÉTICO EN BRASIL DE CADA RESIDUO CALCULADO DE LOS PRINCIPALES
CULTIVOS PARA 2011 [1]. ................................................................................................................... 9
TABLA 4. CABEZAS PECUARIAS COMO BASE DE CÁLCULO DEL POTENCIAL RESIDUAL [1]. ....................... 10
TABLA 5. RESIDUOS AGRÍCOLAS PRODUCIDOS EN CHILE DURANTE LA TEMPORADA AGRÍCOLA 2003-
2004 [5]. ........................................................................................................................................... 12
TABLA 6. POTENCIAL ENERGÉTICO EN COLOMBIA DE RESIDUOS PECUARIOS [1]..................................... 15
TABLA 7. POTENCIAL ENERGÉTICO EN COLOMBIA DE CADA UNO DE LOS RESIDUOS DE LOS PRINCIPALES
CULTIVOS PARA 2006 Y 2011 [1]. .................................................................................................... 16
TABLA 8. POTENCIAL ENERGÉTICO PARA LA BIOMASA DE RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS URBANOS DE
LAS DOCE CIUDADES [1]. .................................................................................................................. 16
TABLA 9. POTENCIAL ENERGÉTICO DE RESIDUOS BIOMÁSICOS EN COSTA RICA [8]. ............................... 19
TABLA 10. POTENCIAL ENERGÉTICO EN CUBA DE CADA RESIDUO CALCULADO DE LOS PRINCIPALES
CULTIVOS PARA 2011. ...................................................................................................................... 20
TABLA 11. ENERGÍA OBTENIDA DE LA BIOMASA EN CUBA EN EL 2011 [9]. ............................................... 20
TABLA 12. RESUMEN DE PRODUCCIÓN Y POTENCIAL DE LOS RESIDUOS DE DIFERENTES SECTORES EN
ECUADOR PARA 2012 [10]. .............................................................................................................. 22
TABLA 13. CAPACIDAD INSTALADA EN MW EN EL SALVADOR EN EL AÑO 2014 [12]. .............................. 23
TABLA 14. CALDERAS POR SECTOR, ACTIVIDAD ECONÓMICA Y TIPO DE COMBUSTIBLE [12]. .................. 24
TABLA 15. GENERACIÓN ELÉCTRICA SEGÚN EL TIPO DE RECURSO EN EL SALVADOR (GWH) [12]. ....... 24
TABLA 16. RESUMEN DEL POTENCIAL TOTAL DISPONIBLE DE BIOMASA EN ESPAÑA. ............................... 31
TABLA 17. OBJETIVO EN BIOMASA DEL PER 2011-2020 EN GENERACIÓN ELÉCTRICA [14]. .................. 32
TABLA 18. OBJETIVOS EN BIOMASA DEL PER 2011-2020 EN EL SECTOR CALEFACCIÓN [14]. .............. 32
TABLA 19. OBJETIVOS EN BIOMASA DEL PER 2011-2020 EN EL SECTOR TRANSPORTE [14]. ............... 32
TABLA 20. POTENCIAL DE LOS RESIDUOS AGRÍCOLAS EN GUATEMALA [1]. ............................................. 35
TABLA 21. POTENCIAL ENERGÉTICO DE LOS PRINCIPALES RESIDUOS EN MÉXICO [1]. ............................ 40
TABLA 22. POTENCIAL DE ENERGÍAS RENOVABLES EN NICARAGUA [20]. ................................................ 42
TABLA 23. POTENCIAL ENERGÉTICO DE LOS RESIDUOS AGRÍCOLAS EN NICARAGUA [1]. ........................ 43
TABLA 24. PRODUCCIÓN DE GRANO EN PARAGUAY EN LOS AÑOS 2011 – 2012 [22]. ............................ 50
TABLA 25. POTENCIAL DISPONIBLE O APROVECHABLE A NIVEL NACIONAL EN PERÚ DE RESIDUOS
AGRÍCOLAS Y AGROINDUSTRIALES [26]. ........................................................................................... 52
TABLA 26. PRODUCCIÓN DE BIOMASA FORESTAL (A); - DISPONIBILIDAD POTENCIAL DE BIOMASA
FORESTAL (B); - POTENCIAL DISPONIBLE DE RESIDUOS FORESTALES Y DE ITM, PARA PRODUCCIÓN
DE ENERGÍA (C) [27]. ........................................................................................................................ 56
TABLA 27. RESIDUOS DE BIOMASA POR AÑO EN URUGUAY [33]. ............................................................. 63
TABLA 28. POTENCIAL DE LOS RESIDUOS AGRÍCOLAS DE VENEZUELA [1]. .............................................. 69
1
1. Objetivo
Dada la crisis energética y medioambiental a la que el planeta se está viendo
sometido por el abusivo empleo de combustibles fósiles, la búsqueda de
energías limpias y/o de origen natural ha adquirido especial importancia en los
últimos años.
La biomasa ha sido empleada como fuente natural de energía desde tiempos
remotos, haciendo uso de maderas, hojas y estiércol. En contrapartida, a partir
de la revolución industrial el uso de combustibles fósiles se ha extendido e
implantado en prácticamente todos los lugares del mundo, reemplazando el
arraigado empleo de la biomasa.
Atendiendo, pues, a la transformación de la mentalidad social y a los citados
problemas ambientales y energéticos, la investigación y el desarrollo de
tecnologías de biomasa y biocombustibles, así como de otras áreas de alta
sostenibilidad energética, han sufrido un prominente crecimiento.
Considerando lo expuesto y las premisas requeridas por el presente proyecto
(BIOMETRANS), este informe tiene por objeto la diagnosis de los recursos
relativos a la biomasa disponibles en Iberoamérica. De esta manera, se
pretende fomentar la valorización y el empleo de los residuos de biomasa seca
y húmeda generados en la Región Iberoamericana mediante la producción de
biometano, así como promover el empleo de biocombustibles en el transporte.
En este sentido, se ha realizado una amplia búsqueda literaria del estado de
los recursos de los países Iberoamericanos más representativos. A su vez, se
ha desarrollado un estudio preliminar del potencial de producción de
biocombustibles según los recursos, características y condiciones de cada
país.
2
2. La biomasa en los países Iberoamericanos
En esta sección se pretende abordar de manera simple el potencial residual en
los países iberoamericanos. Para ello, se ha puesto especial énfasis en las
principales fuentes de biomasa disponibles en la actualidad en cada uno de
estos países. Así, los residuos de los cultivos agrícolas, de los procesos
forestales, los del procesamiento de la madera, desechos de animales
(incluidos los residuos humanos), residuos sólidos urbanos, desechos de
procesamiento de alimentos, cultivos realizados exclusivamente para su
aprovechamiento energético y los bosques de corta rotación, se han tomado
como base para el desarrollo de este estudio.
Teniendo en cuenta la idoneidad de las condiciones ambientales, tales como
humedad, temperatura y radiación solar, la generación de energía eléctrica y
térmica a partir de la biomasa se impone como uno de los recursos renovables
con más potencial de utilización en la región intertropical (franja ecuatorial de
23º latitud norte hasta los 23º latitud sur) [1]. Asimismo, América Latina tiene
buena disponibilidad de tierra y las condiciones climáticas propicias para la
producción de cultivos energéticos. Por ende, también tiene el potencial de
satisfacer una parte importante de la demanda mundial de biocombustibles [2].
Cabe destacar, además, que los subproductos o residuos derivados de la
actividad agrícola constituyen una de las fuentes de biomasa con mayor
potencial de desarrollo para uso energético. Por otra parte, las industrias
agroalimentarias (junto con las forestales), también son fuentes importantes de
biomasa residual [1]. Es por ello que se habrá de buscar la potenciación de
ambos grupos residuales.
A continuación, se exponen los datos y características estudiadas para cada
país.
3
2.1. Argentina
Los resultados expuestos se han obtenido, principalmente, de dos documentos:
“Análisis del Balance de Energía derivada de Biomasa en Argentina” [3] y
“Estudio de potencial de mitigación - Biomasa y Biocombustibles de 2ª y 3ª
generación" [4].
El primer documento [3] desarrolla una cuantificación de las disponibilidades de
biomasa para uso energético, así como la implantación de la metodología
WISDOM (Woodfuels Integrated Supply/Demand Overview Mapping, traducido
como, Mapeo de la Oferta y Demanda Integrada de Biocombustibles) como
herramienta de desarrollo de sistemas bioenergéticos sostenibles en el país.
Dentro de la amplia variedad de resultados obtenidos en el análisis ofrecido por
este primer documento [3], se pueden resaltar los siguientes aspectos:
• Dado el uso actual del suelo, la productividad leñosa anual sostenible
del país se estima en 193 millones de toneladas anuales en base seca.
De esta cantidad, 143 millones son físicamente accesibles y están
potencialmente disponibles para usos energéticos.
• Existen, además, otras 2,7 millones de toneladas de biomasa leñosa
proveniente de subproductos de aserrados y plantaciones frutales, y
cerca de 2,3 millones de toneladas de otros subproductos biomásicos
derivados de los flujos agroindustriales.
• El total de recursos de biomasa leñosa potencialmente disponibles
asciende así a 148 millones de toneladas anuales en base seca. Dentro
de esta cantidad, 124 millones de toneladas anuales proceden de
fuentes potencialmente comerciales. Esto representa unas 37.200
4
ktep*/año, equivalente a más del 50% de la Oferta Interna de Energía
Primaria del país.
• El consumo actual de biomasa con fines energéticos, por su parte, se
estimó en 7,9 toneladas, de las cuales 2,2 provienen del sector
residencial, cerca de 3,9 del sector comercial y casi 1,9 del sector
industrial.
Basándose en estas estimaciones, existe un superávit potencial de biomasa
energética a nivel nacional, para posibles utilizaciones de tipo doméstico,
comercial o industrial. Sin embargo, a nivel subnacional y local, existe una
significativa variabilidad e incluso algunas áreas deficitarias [3].
Del segundo documento [4], más próximo en términos temporales (2015), se ha
extraído la información que sigue. Dentro de todas las fuentes de biomasa
disponibles en el país, se ha recogido una estimación referente a los recursos
presentados en la Tabla 1.
Tabla 1. Disponibilidad de biomasa en Argentina [4].
Fuente Disponibilidad (t/año) Fuentes boscosas directas 107.279.217
Residuos poda cítricos 325.620 Residuos poda vid 420.829 Residuo poda olivo 202.860
Residuo poda otros frutales 399.393 Residuos cañeros 916.172
Bagazo 1.155.972 Residuos arroz pajilla 392.171
Residuos molinos arroceros 127.633 Residuos algodón 51.065
Orujo olivo 68.223 Residuos aserraderos 1.620.474
* tep es el acrónimo de Toneladas Equivalentes de Petróleo.
5
Las estimaciones globales efectuadas, del aprovechamiento comercial de la
totalidad de los recursos biomásicos para usos de generación eléctrica
convencional, indican que sería factible instalar unas 8.500 MW, de los cuales
8.100 MW corresponden a las denominadas Fuentes Boscosas Directas y 400
MW al resto de las fuentes.
Se ha evaluado, que, a pesar del enorme potencial de las Fuentes Boscosas
Directas, se considera que tanto el manejo como la logística de las mismas son
muy dificultosos de estimar, en especial en lo que respecta a los bosques
nativos. En el caso de las plantaciones forestales, la mayoría de las mismas se
encuentran altamente tecnificadas y por lo tanto se presupone que gran parte
de los recursos ya son empleados en la actualidad. Por lo tanto, hasta
desarrollar un análisis en profundidad de las cadenas productivas de ambos
bosques, se asume que el potencial de los mismos es cercano al 5% del total
previsto, esto es de 400 MW.
En la composición del potencial del resto de las fuentes predominan los
residuos de los aserraderos, los residuos no aprovechados de la cadena
productiva del azúcar y residuos de la poda de vides, olivos y frutales,
constituyendo un total cercano a los 450 MW instalables.
Cabe mencionar que el Bagazo de caña de azúcar, que se obtiene en el
proceso de producción de melaza, es el recurso biomásico de mayores
antecedentes en la utilización energética de residuos agroindustriales en
Argentina. Además, los cultivos celulósicos destinados a la producción de energía
ofrecen perspectivas prometedoras como fuente de materia prima para las
tecnologías de segunda generación. Entre los cultivos posibles de este tipo, figuran
las plantas leñosas de rotación breve, como el sauce, los álamos y los eucaliptos
híbridos y especies gramíneas como el miscanto, el pasto varilla y el alpiste
arundinácea. Como añadido, puede considerarse que la jatropha, el ricino, el
cártamo y la camelina son los cultivos que complementarán a la soja, la colza, la
palma y los aceites vegetales en la producción de biodiesel de segunda
generación [4].
6
2.2. Bolivia
Los resultados presentados sobre Bolivia aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1]. Se presenta a
continuación la información más relevante respecto al objeto del presente
documento.
Los subproductos o residuos derivados de la actividad agrícola constituyen una
de las fuentes de biomasa con mayor potencial de desarrollo para uso
energético. Su valorización energética conlleva además importantes beneficios
medioambientales, económicos y sociales. Por otra parte, las industrias
agroalimentarias (junto con las forestales), también son fuentes importantes de
biomasa residual, tanto para aplicaciones en generación eléctricas como
térmicas, y son las que hoy en día contribuyen considerablemente a este
aprovechamiento. Pese a ello, el escaso desarrollo del aprovechamiento de los
residuos agrícolas, hace que sea necesario el fortalecimiento del sector
bioenergético. El desarrollo agrícola de Bolivia genera una serie de residuos
cuyo potencial se muestra en la Tabla 2, donde se especifica el tipo de residuo
y su potencial energético (para consultar el método de cálculo del potencial
energético véase el Capítulo 1 de la ref. [1]).
Tabla 2. Potencial energético en Bolivia de cada residuo calculado de los principales
cultivos para 2011 [1].
Cultivo Producción
(t/año)
Masa de residuo
(t/año)
Potencial energético
(TJ/año)
Caña de azúcar 5.869.614 19.356.171 96.653
Café 68.492 15.876.454 173.052
Maíz 1.041.543 1.468.576 15.768
Arroz 471.479 1.202.272 5.326
Banano 203.449 1.251.211 713
Plátano 336.270 2.068.061 1.179
TOTAL 7.990.847 41.222.745 292.691
7
Dado el alto potencial de los recursos forestales de Bolivia, estos constituyen la
base para desarrollar proyectos de generación energética. Basándose en el
crecimiento de los bosques certificados y en el aumento de las exportaciones,
la producción estimada de residuos madereros es:
• 800.000 m3 de residuos que se dejan en el bosque.
• 500.000 m3 de residuos que se producen en los aserraderos.
• 300.000 m3 de residuos se generan en el proceso de fabricación.
En total, hoy se desperdician en Bolivia aproximadamente 1.700.000 m3 de
residuos. Este potencial podría ser aprovechable a través de sistemas de
recolección, alrededor de las poblaciones y los centros de procesamiento de la
madera y plantas termoeléctricas. El aspecto más crítico es la financiación, que
debe existir con plazos largos y condiciones concesionales. Una de las
posibilidades manejadas es la de establecer proyectos piloto a efectos
demostrativos, a través de los cuales se puedan obtener datos para establecer
soluciones técnicas e información económico-financiera.
Según datos relativos al periodo de tiempo entre el 2010 y el 2011, Bolivia
contaba con 10,4 millones de habitantes y se calcula que la producción
nacional per cápita de desechos domésticos en las zonas urbanas era de
aproximadamente 0,50 kg por persona y día, y 0,20 kg por persona día en las
zonas rurales. La variación en la generación de residuos está directamente
relacionada con la capacidad de consumo de cada municipio, así como el tipo
de residuos generados. Se estima que, en el año 2010, se generaron
1.745.280 toneladas de residuos en las zonas urbanas.
En cuanto a la composición de los residuos, más de la mitad (55,2%) son
biodegradables, 22,1% es material reciclable y 22,7% se considera como
residuo inutilizable [1].
8
2.3. Brasil
Los resultados presentados sobre Brasil aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1]. Se presenta a
continuación la información más relevante respecto al objeto del presente
documento.
En Brasil, la biomasa representa el 34% del consumo final de energía en la
industria del cemento y el 40% de las industrias del hierro y el acero. En la
Tabla 3 se muestra el potencial estimado de los residuos agrícolas y en la
Tabla 4 se muestra el censo agropecuario con el cual se podría calcular el
potencial de los residuos pecuarios [1].
Figura 1. Participación de Fuentes de Energía en Matriz Eléctrica de Brasil [1].
La biomasa aporta el 6% del total de la energía generada dentro de la matriz
energética nacional (Figura 1). El bagazo de la caña de azúcar representa más
del 80% de la energía obtenida de la biomasa. El licor negro derivado de
industria de papel, residuos de madera, carbón de leña, biogás, cáscaras de
arroz y la hierba de elefante, son otros tipos de biomasa que en la actualidad
9
ya se utilizan para la generación de energía. Según el Balance de Energía
Nacional, la biomasa representa alrededor de 27% del suministro de energía
primaria del país, la madera aporta más del 10% de la misma. Se estima que
en 2010 con biomasa lignocelulósica se produjeron 34 millones de tep*, una
cantidad similar a la producción energética de las demás renovables a nivel
nacional. Es innegable que la madera sigue jugando un importante papel
estratégico en la producción y uso de la energía, alrededor de un tercio de la
biomasa se destina a uso doméstico en el medio rural. El sector del pellet aún
se desarrolla con lentitud, hay poca información y en general son pocas las
empresas que producen a pequeña escala para el mercado doméstico-térmico
o como granulado higiénico para mascotas, desaprovechando su uso
energético [1].
Tabla 3. Potencial energético en Brasil de cada residuo calculado de los principales
cultivos para 2011 [1].
Cultivo Producción (t/año)
Masa de residuo (t/año)
Potencial energético (TJ/año)
Caña de azúcar 715.143.569 4.247.952.800 32.425.535
Café 2.658.049 14.247.142 138.579 Maíz 56.272.440 79.344.140 852.029 Arroz 13.444.425 34.283.284 151.901
Banano 7.104.661 43.693.665 24.951 TOTAL 794.623.144 4.419.521.032 33.592.996
2.3.1. Residuos pecuarios
Los datos a calcular serán el resultado estimado teniendo en cuenta la cantidad
generada por animal. Para tasar la cantidad de residuo aprovechable se debe
tener en cuenta la cantidad de cabezas en los establos y establecer el factor de
aprovechamiento en las condiciones de utilización y permanencia [1].
10
Tabla 4. Cabezas pecuarias como base de cálculo del potencial residual [1].
Millones de cabezas
Bovinos 169.900.049 Bufalinos 839.960 Caprinos 7.109.052 Ovinos 13.856.747
Porcinos 31.949.106
2.3.2. Residuos forestales
Brasil tiene un enorme potencial bioenergético a partir de biomasa
lignocelulósica. Un tercio se consume en el ámbito doméstico, pero la demanda
aumenta en diferentes sectores industriales. Ya se emplean, con éxito,
residuos agroforestales para generar energía en la industria; el próximo reto es
alcanzar una producción de briquetas y pellets a gran escala a partir de
residuos y plantaciones forestales de corta rotación [1].
2.4. Chile
La información expuesta se ha obtenido de lo reflejado en los siguientes
documentos: “Bioenergía en Chile” [5], “Biomasa en Chile” [6] y “Potencial de
generación de energía por residuos del manejo forestal en Chile" [7].
La potencia instalada en Chile, asociada a biomasa, oscila entre 326 y 722
MW, equivalente a un 1,9 - 4,2% de la potencia bruta instalada en el país y
cuya generación fue de aproximadamente un 2,3% de la energía bruta en el
año 2010, al ser utilizada como combustible en centrales termoeléctricas.
La biomasa en Chile, comprende los tres grupos de productos energéticos
obtenidos a partir de ésta en función de su estado físico, los cuales son:
biocombustibles sólidos, biocombustibles líquidos y biocombustibles gaseosos
[6].
11
2.4.1. Biocombustibles sólidos
Su desarrollo se concentra en la zona centro sur del país, dada las condiciones
climáticas, plantaciones forestales, existencia de bosques nativos, alta
actividad silvoagropecuaria, zona industrial forestal y la necesidad de
calefacción por parte de la población. Actualmente, las centrales que utilizan la
biomasa, como combustible primario o una mezcla entre dicho combustible y
derivados de petróleo (licor negro), presentan una potencia bruta total de 313,9
MW. Dichas centrales pertenecen en su mayoría a empresas asociadas al
sector forestal y maderero, las cuales generan energía a partir de sus propios
procesos, mediante cogeneración, en donde sus excedentes de energía son
inyectados al sistema integrado central energético (SIC), dada la localización
de sus plantas. Otro aspecto que favorece esta generación de energía es la
obtención del biocombustible a partir de sus procesos productivos y/o
desechos, logrando una disminución de sus costos asociados a tratamiento de
residuos, transporte de combustibles e impuestos en la compra de
combustibles, entre otros; adicionalmente, también, con la posibilidad de emitir
bonos de carbono asociados al protocolo de Kyoto [6].
En el supuesto que las empresas entregaran toda la electricidad generada al
SIC, la participación de la biomasa en la matriz eléctrica nacional subiría de un
1,9% al 5,1%.
El manejo del bosque nativo tiene potencial para generar 4.723 MW brutos de
energía, mientras que con el manejo de plantaciones y residuos de la industria
forestal y maderera, el potencial bruto es de 1.435 MW [5].
12
Tabla 5. Residuos agrícolas producidos en Chile durante la temporada agrícola 2003-
2004 [5].
Cultivo Residuos (t/año)
Trigo 1.887.146 Avena 534.239
Cebada 55.992 Centeno 108
Maíz 1.148.908 Arroz 199.165 Poroto 48.287 Lenteja 791
Garbanzo 2.942 Arveja 1.116
Chicharo 194 Papa 1.071.633
Maravilla 2.758 Raps 22.111
Remolacha 2.278.303
Lupino 52.011
TOTAL 7.225.704
La utilización de los residuos o desechos agrícolas también representa una
oportunidad para el desarrollo de los biocombustibles. En Chile, durante la
temporada agrícola 2003 - 2004 se produjeron 7,225 millones de toneladas de
residuos agrícolas (Tabla 5). Considerando los residuos generados por las
cinco especies agrícolas tradicionales en el país (trigo, maíz, papa, raps y
remolacha), se pueden generar 387,79 millones de m3/año de biogás. Si esa
producción se empleara para la generación de energía eléctrica se podrían
producir 910.547 MWh/año [5].
2.4.2. Biocombustibles líquidos
Presentan un bajo desarrollo. Actualmente el enfoque se centra en la
investigación y ejecución de proyectos, con los cuales, se han implementado
paulatinamente plantas pilotos de volumen industrial.
13
Si bien Chile presenta aptas condiciones técnicas y especialización adecuada
de profesionales del rubro agrícola, posee una limitación principal, asociada a
la escasez relativa de terrenos agrícolas cultivables para este tipo de
biocombustibles, razón por la cual se busca la producción de biocombustibles
líquidos de segunda generación, tales como algas y recursos forestales, con el
objeto de no competir entre cultivos alimenticios y energéticos por el suelo
agrícola [6].
Asociado a la investigación y desarrollo, existen Consorcios Tecnológicos
Empresariales de Investigación en biocombustibles líquidos, conformados por
empresas públicas y privadas, universidades, fundaciones y centros de
investigación, los cuales se encuentran trabajando en la obtención de
biocombustibles líquidos, a partir de lignocelulosas, microalgas y macroalgas.
2.4.3. Biocombustibles gaseosos
Su desarrollo se centra en la extracción y uso del biogás, concentrado en
zonas de grandes poblaciones, generadoras de altos volúmenes de residuos
domiciliarios/industriales, y en zonas con una elevada actividad agropecuaria.
El potencial de biogás en Chile, asciende a 4.190 (GWh/año), considerando los
siguientes sustratos: purines de cerdo, purines de bovinos, guano de aves,
desechos forestales, lodo piscicultura, desechos de cultivos y residuos
agroindustriales, cuya concentración del biogás potencial se localiza en la zona
centro sur del país.
Sin embargo, si bien existen fuentes para su generación producto de la elevada
actividad agropecuaria, la mayor población en el país, el tratamiento de
residuos domiciliarios e industriales, entre otros, aún no se ha generado un
salto sustancial en su desarrollo, producto de que existe un bajo nivel de
captación y producción en relación al alto potencial disponible. Gran parte del
biogás captado es quemado sin utilización energética por falta de conocimiento
y experiencia técnica [6].
14
2.5. Colombia
Los resultados presentados sobre Colombia aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1]. Se presenta a
continuación la información más relevante respecto al objeto del presente
documento.
El potencial utilizable de biomasa en Colombia era alrededor de 332.000
TJ/año en el año 2006. En 2005 Colombia poseía una demanda energética de
421,6 PJ/Año. Las cosechas de aceite de palma, caña panelera, arroz, maíz,
entre otras, dejan toneladas de biomasa residual que está representada por los
Residuos Agrícolas de los Cultivos (RAC) y los Residuos Agrícolas Industriales
(RAI).
El 69% de los RAC se pueden utilizar como combustible, dejar sobre la tierra
para fertilizar los suelos o simplemente quemarlos para evitar la proliferación de
plagas. La otra parte representada por los RAI se utiliza como fuente de calor
en las mismas plantas agroindustriales, como los molinos de arroz (cascarilla) o
los ingenios azucareros (bagazo) entre otros. Los RAI son de fácil recolección y
el exceso se puede utilizar en la generación eléctrica. En la
Tabla 7 se puede observar el comportamiento que ha tenido la generación de
residuos y la potencialidad para los años 2006 y 2011 [1].
2.5.1. Residuos pecuarios
En el sector pecuario el porcentaje de participación de las diferentes
actividades incluye los subsectores bovino, porcino y avícola. El estiércol
generado por las cadenas productivas es considerado como la biomasa
residual para este sector. La Tabla 6 facilita la participación de cada uno de los
mencionados subsectores [1].
15
Tabla 6. Potencial energético en Colombia de residuos pecuarios [1].
Sub-sector Población (cabezas) Masa de residuo
(t/año) Potencial energético
(TJ/año) Bovino 22.422.655 99.054.794 84.170 Porcino 3.749.480 2.803.111 4.308 Avícola 114.469.673 3.436.204 29.069 TOTAL 281.283.616 210.588.218 235.094
2.5.2. Residuos forestales
Colombia cuenta con un potencial de más de 17 millones de hectáreas con
aptitud Forestal. Esta extensión de tierras no invade el bosque nativo ni
compite con tierras dedicadas a la agricultura.
Actualmente solo se está usando el 2,06% del potencial forestal de Colombia.
De los 114 millones de hectáreas de extensión del país, existe un potencial
para el desarrollo de proyectos forestales de 17 millones de hectáreas, de las
cuales solo están siendo utilizadas en plantaciones forestales comerciales
350.000 hectáreas. Asimismo, de las 114 millones de hectáreas del país, 60,7
millones (53,3%) están protegidas al estar cubiertas por bosques naturales.
Estas áreas no están disponibles para el desarrollo de plantaciones
comerciales. El Plan Nacional de Acción para la reforestación comercial de
2011, estableció una meta de 600.000 hectáreas al 2014 lo que implicaría un
crecimiento de 71,43% con respecto a las hectáreas cultivadas en el 2010. La
gran apuesta de cara al 2025 es tener 1.500.000 hectáreas, que reflejaría un
aumento de 328%, adicionalmente, para el año 2019 el sector tendrá una alta
participación en la producción agropecuaria y en la generación de empleo
basado en el uso y manejo sostenible de los bosques naturales y plantados.
Se han identificado más de 10 especies aptas con alto potencial para
incrementar sus rendimientos con trabajos de biotecnología y mejora genética.
En Colombia, las especies forestales tardan menos tiempo en crecer y ser
productivas de lo que tardarían en otros países no tropicales. En el caso del
Eucalipto se pueden lograr rendimientos de hasta 30 (m3/ha/año) con un turno
de 8 años. También existe un potencial en los residuos de podas forestales, por
16
cada árbol utilizado en la producción maderera solo se aprovecha un 20%. Se
estima que, en la cadena agrícola, un 40% de la biomasa se deja en el campo
y el restante 40% en el proceso de serrería, en forma de astillas, corteza y
serrín. Igualmente, Colombia cuenta con potencial no evaluado de cultivos
energéticos [1].
Tabla 7. Potencial energético en Colombia de cada uno de los residuos de los
principales cultivos para 2006 y 2011 [1].
Cultivo Producción (t/año)
Masa de residuo(t/año)
Potencial energético (TJ/año)
Aceite de palma 1.096.135 2.093.618 20.222 Caña de azúcar 22.767.611 135.239.609 1.032.313 Caña Panelera 1.216.092 10.227.334 60.964
Café 642.390 2.672.342 34.104 Maíz 603.898 289.871 3.622 Arroz 4.459.006 15.829.471 27.961
Banano 291.138 1.790.499 2.107 Plátano 2.815.693 14.500.819 8.680 TOTAL 67.783.926 182.643.563 2.379.940
2.5.3. Residuos Municipales (RSU)
Finalmente se encuentran los residuos sólidos generados por los habitantes del
país, los generados en las plazas de mercado y los generados en las
actividades de poda en jardines. Estos residuos, aunque no representan un alto
porcentaje, cuando se descomponen en los vertederos producen metano que al
no ser recogido afecta al medio ambiente (ver Tabla 8).
Tabla 8. Potencial energético para la biomasa de residuos sólidos orgánicos urbanos
de las doce ciudades [1].
Actividad Población (habitantes) Cantidad anual
de residuo (t/año)
Potencial energético (TJ/año)
Centros de abasto y plazas de mercado 20.179.354 120.210 92
Poda … 134.045 101
TOTAL 254.255 193
17
En Bogotá se producen 6.300 toneladas de basura diarias y en Colombia
27.300 toneladas al día. Cada persona produce en promedio 0,7 kilo de basura
diario. De esta basura generada, el 70 – 80% es reciclable y solo se aprovecha
el 10% de estos residuos. El 52% del papel es recuperado mediante técnicas
de reciclaje y el 55% de los residuos sólidos es material orgánico [1].
En el Anexo I se amplía información sobre el diagnóstico de los recursos de
biomasas disponibles en Colombia.
2.6. Costa Rica
La información expuesta se ha obtenido de lo reflejado en el siguiente
documento: “Informe de energías renovables disponibles en Costa Rica” [8],
Si bien existe una gran reserva de recursos biomásicos en las áreas protegidas
de Costa Rica, debido a restricciones legales y a los impactos ambientales que
se podrían originar no es conveniente considerar como una alternativa
energética sostenible el uso de este tipo de recursos para la obtención de
energía.
Sin embargo, las actividades agropecuarias generan residuos biomásicos que
en muchos casos no son utilizados ni dispuestos adecuadamente, por lo que su
uso como fuente energética podría producir importantes beneficios tanto desde
el punto de vista ambiental como económico.
La cantidad disponible, estimada en el año 2006, de recursos biomásicos
generados por actividades agropecuarias de Costa Rica equivalían a un
potencial energético de más de 60.000 TJ, dependiendo su producción
principalmente de los siguientes factores:
• Áreas sembradas
• Producción de las actividades agrícolas
• Importaciones de productos agrícolas
18
• Producción pecuaria
• Producción del sector agroindustrial
Una gran parte de los residuos biomásicos disponibles son generados como
residuos agrícolas de la cosecha o RAC, los cuales son materiales que se
obtienen en las plantaciones como es el caso de las plantas, hojas, tallos o
raíces, no aprovechables en la obtención de alimentos humanos y su
producción se considera que depende del área sembrada de los diferentes
cultivos.
Es conveniente mencionar el incremento de las áreas destinadas a ciertos tipos
de cultivos como es el caso de la piña la cual prácticamente se duplicó en el
periodo 2005-2010.
Algunos desechos biomásicos del tipo de cáscaras, fibra de mesocarpio, fibra
del pinzote, semillas, etc.; no están directamente relacionadas con el área
sembrada sino más bien, con la producción real de los diferentes productos
agrícolas.
Así pues, en la Tabla 9 se recogen los datos del potencial energético de los
principales recursos biomásicos disponibles en Costa Rica. Puede observarse
en ella que la cantidad potencial estimada disponible de biomasa alcanzaría los
64.000 TJ (4.000 TJ más que en el año 2006, posiblemente debido al aumento
en la producción de RAC de piña, a su vez provocado por el aumento en el
área cultivada.). Nótese que los residuos que presentan el mayor potencial
corresponden al bagazo y a los residuos de las cosechas de caña de azúcar y
piña [8].
19
Tabla 9. Potencial energético de residuos biomásicos en Costa Rica [8].
Biomasa Potencial Energético (TJ) Bagazo 10.929,3
Cachaza 214,5 RAC Caña de azúcar 10.291,0
Brosa 191,7 Cascarilla del Café 371,6
Mucilago 129,0 Cascarilla del arroz 531,8
Fibra seca de Pinzote de banano 250,9 Cáscara de coquito de palma 844,1
Fibra del medocarpio de palma 1.171,0 Fibra seca del pinzote de palma 1.724,5
Efluente de la extracción de la palma 462,7 Aserrín 3.009,3
Burucha y otros residuos de madera 522,4 Leña Cafetales 7.916,5 Leña Madera 4.806,7
Pollinaza 2.433,5 Cerdaza 50,4
Excrementos 813,6 Desechos de frutas 1.384,2
RAC Piña 15.601,5 Corona de la Piña 50,1
Residuos mataderos 200,0 Sebo 139,7
Residuos de embutidos 1,6 TOTAL 64.041,6
2.7. Cuba
Los resultados presentados sobre Cuba aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1] y al documento “Energía
Renovable. Cuba 2011” [9]. Se presenta a continuación la información más
relevante respecto al objeto del presente documento.
Los principales residuos biomásicos aprovechables en Cuba provienen de la
actividad agrícola. Dentro de estos, los cultivos con mayor potencial energético
son el café y la caña de azúcar (Tabla 10) [1].
20
Tabla 10. Potencial energético en Cuba de cada residuo calculado de los principales
cultivos para 2011.
Cultivo Producción (t/año)
Masa de residuo(t/año)
Potencial energético (TJ/año)
Caña de azúcar 11.517.200 37.517.778 183.780
Café 11.508.600 30.838.318 338.091 Maíz 1.101.000 517.470 5.556 Arroz 988.000 1.259.700 5.581
Banano 883.500 1.811.175 1.033 Plátano 1.535.400 3.147.570 1.796 TOTAL 27.533.700 75.092.011 535.837
A fecha de 2011, el bagazo de la caña de azúcar constituye el principal residuo
agrícola empleado como combustible, del mismo fue consumida en la
obtención de energía el 99,6% de la producción nacional de bagazo, que a su
vez representa un 74,5% del total de la energía obtenida por combustión de
biomasa. Por otra parte, el empleo de leña en la biomasa supone algo más de
un 25% del total energético de la biomasa, con lo que entre ambos residuos
(agrícola/forestal) representan prácticamente el 100% de la energía biomásica
obtenida en Cuba. En la Tabla 11 se muestra la energía total obtenida de la
biomasa en Cuba en el año de 2011, así como la energía producida por cada
residuo empleado [9].
Tabla 11. Energía obtenida de la biomasa en Cuba en el 2011 [9].
Residuo Toneladas equivalentes de petróleo Bagazo de caña de azúcar 924.948,9
Serrín de madera 48,1 Cáscara de arroz 118,2 Desechos de café 9,6 Cáscara de coco 276
Desechos forestales 751,8 Desechos agrícolas 1,4
Leña 184.412,7 TOTAL 1.110.566,7
21
2.8. Ecuador
Los resultados presentados sobre Ecuador aluden a lo definido en el
documento “Atlas bioenergético del Ecuador” [10] y la página web oficial del
gobierno de Ecuador “Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías”
[11]. Se presenta a continuación la información más relevante respecto al
objeto del presente documento.
Atendiendo a los datos expuestos en la Tabla 12, cabe mencionar que dentro
del sector agrícola el cultivo con mayor potencial energético es la caña de
azúcar (bagazo) seguido por la palma aceitera y el banano. Por otra parte,
dentro del sector pecuario el ganado con más potencial dada la producción de
purines (excretas) es el vacuno seguido del avícola. Cabe mencionar que se
habría de realizar un análisis más exhaustivo de la potencialidad de residuos
pecuarios, pues los purines porcinos tienen un potencial de producción de
metano mayor al de los purines vacunos y guanos avícolas. Por último, el
sector forestal se ha analizado como un compendio de todos los residuos de
origen arbóreo, con lo que no hay que destacar un residuo en concreto.
En Ecuador, debido a su naturaleza agrícola, la biomasa residual constituye
una fuente renovable de energía con un alto potencial de aprovechamiento,
pero dada su condición de país en desarrollo todavía no se explota como
debiera. Así pues, la demanda nacional de derivados de petróleo fue de
aproximadamente 74 millones de barriles equivalentes de petróleo en 2013.
Mientras, las fuentes de energía derivadas de la biomasa (leña y productos de
la caña de azúcar) fueron de 3% [11].
Se evidencia de esta manera la elevada potencialidad que presenta Ecuador
en materia de biomasa, y al mismo tiempo la necesidad de invertir e investigar
para alcanzar una proliferación e implantación de esta empresa.
22
Tabla 12. Resumen de producción y potencial de los residuos de diferentes sectores en Ecuador para 2012 [10].
Sector Agrícola
Cultivo Producción (t/año)
PCI (MJ/kg) Producción de Energía Eléctrica (kWh/t)
Residuo de campo Residuo de beneficio Residuo de proceso
Arroz 1.565.535 13,35 - - 744,38 Banano 7.012.244 12,63 4,18 - 698,2 Cacao 133.323 6,46 15,53 12,00 374,05 Café 7.340 6,46 13,46 12,00 533,95
Caña de azúcar 7.378.922 19,85 - - 1097,71 Maíz 1.215.193 12,55 - - 689,59
Palma aceitera o africana 2.649.051 12,47 - 16,40 706,8 Palmito 92.500 12,60 - - 732,23
Piña 100.000 9,04 - 11,08 501,18 Plátano 559.319 12,63 4,18 - 698,2
Sector Pecuario
Ganado Producción de excretas total (t/año)
Cantidad total de animales
(cabezas/año)
Sólidos volátiles (kg/kg animal año)
Máxima emisión de metano (m3/kg sólidos
volátiles)
Producción de Energía Eléctrica (kWh/t)
Avícola 510.956,46 27.497.166 3,65 0,33 39,08 Porcino 62.109,20 295.802 3,10 0,47 88,84
Vacuno Producción láctea 857.345,07 1.129.274 3,65 0,24 13,17 Producción cárnica 6.373,93 2.950.893 3,65 0,33 16,94
Sector forestal
Residuo Producción de residuo (t/año) PCI - Residuo de monte (MJ/kg)
Producción de Energía Eléctrica (kWh/t)
Residuo forestal 206.519 19,259 1.065,07
23
2.9. El Salvador
Los resultados presentados sobre El Salvador aluden a lo definido en el
documento “Evaluación del Recurso Biomásico en El Salvador para la
Generación de Energía Eléctrica” [12]
El Salvador necesita que las administraciones públicas o los entes implicados y
relacionados impulsen soluciones a sus principales problemas. En el ámbito
normativo, lo más importante es que los objetivos de potencia se aumenten.
Para la biomasa sólida, debe adecuarse la distribución de grupos de residuos,
valorizar los recursos existentes y estimular los cultivos energéticos. Dentro de
los obstáculos que están impidiendo el desarrollo de la biomasa en El Salvador,
el principal es que no se consideran los aspectos propios como los rasgos
diferenciales de la biomasa respecto al resto de renovables; en las que no hay
que trasladar combustible. Sin embargo, sí hay que hacerlo con la biomasa;
hay que localizarla, evaluarla, analizarla, formalizar el correspondiente contrato
de compra o cesión y, sobre todo, trasladarla desde su lugar de origen a la
respectiva planta. No sólo, no se han considerado tradicionalmente estas
peculiaridades, sino que se han hecho imposible, debido a su costo de
trasporte y la disponibilidad de la misma biomasa según la cantidad que se
requiere para la generación o la Co-generación; cuestionando así los beneficios
ambientales que provee la alternativa renovable, ahora el efecto ambiental
positivo será revertido por la quema de combustible en el transporte, además el
costo de generación ascenderá notoriamente [12].
Con información de Consejo Nacional de Energía (CNE) la utilización de
biomasa en el país es bien mínima tanto para la generación de energía
eléctrica como para las calderas instaladas en el país [12].
Tabla 13. Capacidad instalada en MW en El Salvador en el año 2014 [12].
Año 2014 Total de generación Hidráulica 472,6 Total generación Geotérmica 204,4 Total generación Térmica 886,1 TOTAL 1563,1
24
En la Tabla 13 se muestran los datos referentes al año 2014 en cuanto a
generación de potencia eléctrica según su origen (Hidráulica, Geotérmica y
Térmica) de las principales centrales generadoras, llegando a los 1563 MW.
Cabe señalar, que dentro de la generación térmica se encuentran englobadas
las centrales de biomasa instaladas en El Salvador.
Por otra parte, se facilita en la Tabla 14 las calderas instaladas en el país
según el sector de implantación y el tipo de combustible. Se puede observar
que la biomasa ocupa el tercer lugar en producción por tipo de combustible en
las calderas instaladas en el año 2014.
Tabla 14. Calderas por sector, actividad económica y tipo de combustible [12].
Diésel Fuel Oil Biomasa GLP Eléctrico Cogene- ración Mixto
Bio- diesel
Aceite Usado Vapor Total
Agricultura 1 1 43 - - - - - - - 45 Comercio 1 8 - 7 9 1 - - - - 26 Industria 220 237 45 5 50 6 3 1 1 567 Servicios 12 4 1 2 18 15 - 1 - - 53
Total 234 250 89 14 77 22 3 1 1 1 691
En la Tabla 15 se presenta la estructura de la matriz eléctrica por un tipo de
recurso, observado durante los años 2013 y 2014, de igual manera se presenta
de forma gráfica los datos de dicha tabla en la Figura 2. Se observa que la
generación eléctrica a partir de la biomasa es escasa (3,8%) y que no ha
existido un aumento entre un año y otro. Se aprecia pues, la necesidad de
invertir en la participación de la biomasa en la matriz eléctrica.
Tabla 15. Generación eléctrica según el tipo de recurso en El Salvador (GWh) [12].
Recurso 2013 2014 Hidroeléctrico 1784,9 1713 Geotérmico 1442,4 1443,9 Térmico 2355,3 2404,1 Biomasa 229,4 232 Total Inyecciones nacionales 5,812 5,793 Importaciones Netas 283,3 380,7 Total 6101,1 6179,5
25
Cabe destacar, que los valores de la energía eléctrica procedente de la
biomasa dependen de que se produce únicamente en tiempo de cosecha,
mientras que el resto del año estos generadores están apagados ya que no
tienen más biomasa que quemar para la producción de energía.
Figura 2. Generación neta por recurso en El Salvador en 2014 [12].
2.9.1. Biogás a partir de Residuos Sólidos Urbanos
Existe una planta generadora de electricidad que aprovecha el biogás
proveniente de un relleno sanitario ubicado en el departamento de Nejapa, el
cual recibe el desecho sólido municipal del Área Metropolitana de San
Salvador. Esta planta tiene una capacidad total instalada de 6,3 MW, aunque
existe potencial para incrementar dicha capacidad hasta 10 MW [12].
Para desarrollar centrales eléctricas a partir del biogás de los rellenos
sanitarios en otros lugares será necesario un estudio más detallado según los
análisis resultado del Plan Maestro para el desarrollo de las energías
renovables [12].
2.9.2. Generación eléctrica a partir de residuos agrícolas
La energía generada a partir del bagazo de caña de azúcar ocupa cada vez
más lugar en el panorama energético del país centroamericano, en especial a
26
partir de los ingenios, que además de utilizarlo para autoconsumo ya inyectan
electricidad a la red nacional, que en el primer semestre del año ha alcanzado
casi 200 GWh [12].
El resto de residuos potenciales del país no se están empleando ni se ha
realizado un estudio de la valorización y potencialidad de los mismos, con lo
que no se disponen muchos datos al respecto. Se determina pues, que el
gobierno de El Salvador tiene la necesidad de invertir en un programa de
investigación para valorizar los residuos potenciales disponibles dentro de la
matriz industrial y económica del país.
2.10. España
La información a continuación presentada se cita del Anexo IV. Evaluación del
potencial de las fuentes de energías renovables perteneciente al documento
oficial INFORME DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL PLAN DE
ENERGÍAS RENOVABLES 2011 – 2020 presentado por el Ministerio de
Energía, Turismo y Agenda Digital del gobierno de España [13], que está
englobado dentro del “Plan de Energías Renovables (PER)”. Asimismo, se ha
empleado como documento de apoyo: “Biomasa. Oportunidades para el sector
de fabricantes de Bienes de Equipo” [14] desarrollado por el Observatorio
Industrial del Sector de Fabricantes de Bienes de Equipo, del cual se han
citado una serie de valores objetivos definidos en el PER.
Así pues, se cita literalmente de la referencia [13] lo que sigue:
La evaluación del potencial de la biomasa se ha realizado en base al diferente
origen de la misma, distinguiendo entre biomasa de origen industrial
(subproductos de industrias agroforestales), cuyos datos se han obtenido de
los balances energéticos del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y de
las encuestas sobre sectores industriales del INE; y el resto (cultivos
energéticos, herbáceos o leñosos y restos de origen agrícola y forestal),
evaluados mediante una herramienta informática basada en sistemas de
información geográfica.
27
En el caso de la biomasa no industrial (forestal o agrícola), se distingue tres
tipos de potenciales:
Potencial total: Biomasa procedente de todas las superficies cubiertas por
masas arboladas de interés forestal, excluyendo los Parques Nacionales.
Potencial accesible: Biomasa procedente de superficies consideradas como
aprovechables debido a razones ecológicas (altitud), mecánicas (pendiente),
etc., teniendo en cuenta la eficacia en la recogida.
Potencial disponible: Biomasa accesible que no entra en competencia con
otros usos.
Los tipos de biomasa analizados lo han sido según la existencia o no de
aprovechamientos y según el tipo de superficie donde se generan, de acuerdo
con el siguiente esquema:
Figura 3. Tipos de biomasa analizados para el cálculo del potencial.
BIOMASA PRODUCIDA EN TERRENO FORESTAL
De los 27 millones de hectáreas forestales existentes en España (más del
50% de la superficie total), 18 millones se encuentran arboladas. En 2006 se
cuantificaron unas existencias de 893 millones de m3, con una posibilidad
anual de aproximadamente 45 millones de m3. Puesto que el volumen de
cortas durante ese mismo año fue de 13 millones de m3, se deduce que la
28
tasa de extracción en España es del 29%, muy alejada de su capacidad
productiva y del 69% de media de la Unión Europea.
Esta situación, que se ha mantenido con tendencia creciente en los últimos
años, se debe, entre otras razones, a que los usos energéticos han
descendido fuertemente. El uso de leñas ha decaído radicalmente en las
últimas décadas al expandirse las aplicaciones con combustibles fósiles;
menor consumo acrecentado por el abandono rural sufrido a finales del siglo
XX.
Adicionalmente las repoblaciones, principalmente de género Pinus, ligadas a
la política hidrológica de los años 50 y 60, precisan de tratamientos, no
encontrando mercado para sus productos.
Esta falta de extracción de los recursos del monte, de limpieza del
sotobosque, así como el abandono de restos procedentes de los tratamientos
selvícolas sobre la masa arbolada, contribuye a la acumulación de
combustible en el monte de forma que los incendios encuentran mayor
cantidad de materia seca acumulada, incrementando su virulencia.
Actualmente, al margen de los usos energéticos y otros no maderables
(corcho, resinas etc.), los montes sirven, principalmente, como fuente de
suministro a tres grandes sectores: papel, tablero y sierra, pero cuya
demanda de productos forestales, como se ha indicado, no alcanza a cubrir la
oferta disponible.
Sin embargo, esta situación es compatible con fuertes importaciones de
madera, bien por la demanda, por parte de la industria, de productos que no
puede conseguir en el mercado interior, o por la fuerte competencia en precio
de productos exteriores.
El desarrollo de la “Estrategia Española para el Desarrollo del Uso Energético
de la Biomasa Forestal Residual” permitirá el seguimiento de la movilización
de los recursos energéticos forestales procedentes de residuos. Por otro lado,
el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino está desarrollando
una serie de medidas específicas vinculadas a la Ley 45/2007, de 13 de
diciembre, para el desarrollo sostenible del medio rural, a través del Programa
29
de Desarrollo Rural Sostenible 2010-2014 que pretende llevar a cabo un
impulso de desarrollo en las zonas rurales, con medidas destinadas al
fomento de las energías renovables, con especial mención de la biomasa.
Para evaluar la biomasa forestal existente, se ha elaborado una metodología
de cuantificación de la misma, junto con una estimación de los costes de
aprovechamiento en función de los distintos sistemas logísticos propuestos.
Se ha definido la biomasa aprovechable de acuerdo con el estado actual de la
posibilidad anual maderera y el aprovechamiento anual realizado,
considerando las siguientes variables a aplicar sobre la cartografía
correspondiente:
Fracción de Cabida Cubierta (FCC): igual o superior al 50 % en masas
arboladas de alta o media densidad (bosques) e igual o superior al 5 % en
masas forestales ralas (montes adehesados).
Pendientes: según localidades y especies distribuidas en tres grupos, menor
o igual al 30 %, 30 – 50 % y 50 – 75 %.
Altitudes: inferiores o iguales a 1.700 metros, salvo para el Pinus unicinata en
Huesca y para el Eucaliptus globulus.
Coeficiente de Recogida: eficiencia en la recogida del 65 %.
Para poder distinguir la biomasa disponible de aquella que, aun siendo
accesible, tiene otros usos distintos a la energía se ha incluido un Coeficiente
de Cortas Actuales (CCA) que determina la madera extraída de las
superficies actuales para usos no energéticos.
La biomasa forestal existente disponible asciende a 18.715.359 t/año,
correspondiendo 2.984.243 t/año a restos de aprovechamientos madereros y
15.731.116 t/año a aprovechamientos de árbol completo.
Al margen de la biomasa existente, se ha evaluado también el potencial de
implantación de especies adecuadas en ciertos terrenos forestales
actualmente improductivos y desarbolados.
30
Los sistemas de selvicultura y aprovechamiento para estas masas han tenido
su base inicial en las consultas a expertos y en las experiencias reales en
campo. También se ha tenido en cuenta la problemática tanto técnica como
administrativa que todavía tienen estos aprovechamientos para su verdadera
implantación. Aunque existe un amplio abanico de especies que podrían
considerarse, en este grupo el estudio se ha centrado en las masas
tradicionales de la mayoría de especies del género Quercus y su posible
extensión, en el cultivo de chopo y eucalipto en regadío y en el cultivo del
eucalipto en secano, habiendo realizado un estudio también de las
posibilidades de algunas especies del género Pinus. Estas hipótesis también
se han utilizado para evaluar la implantación de biomasa leñosa en terrenos
agrícolas como se verá más adelante.
La biomasa potencial disponible obtenida a partir de dicha superficie asciende
a 15.068.332 t/año.
BIOMASA PRODUCIDA EN TERRENO AGRÍCOLA
Entre las superficies con mayor riesgo de degradación se encuentras aquellas
improductivas que han quedado en estado de abandono. Según el anuario de
estadística agraria (2004) aproximadamente 5,4 millones de hectáreas, más
del 10% del territorio nacional, son superficies de eriales y terrenos
improductivos. En muchos casos esas superficies no ocupadas por la
agricultura o la ganadería podrían acoger nuevas masas arboladas.
En cuanto a las zonas agrícolas, de los datos obtenidos de las declaraciones
de la PAC del año 2006, se desprende que en España existían 1.093.420
hectáreas en retirada y 928.267 hectáreas en barbecho. Existe además una
tendencia creciente en la retirada de tierras que probablemente se mantendrá
a lo largo de la década.
Entre las medidas que se están analizando para el fomento de los cultivos
energéticos se encuentran aquellas destinadas a la reforestación de tierras
agrícolas en zonas con escasa capacidad productiva o zonas forestales
desarboladas e improductivas, donde podrían implantarse algunas especies
forestales con fines energéticos.
31
Para el cálculo del potencial de biomasa producida en terreno agrícola se ha
utilizado una herramienta de decisión que permite identificar las superficies
susceptibles de implantación de cultivos, herbáceos o leñosos, destinados a
la producción de biomasa.
Las superficies consideradas como disponibles para producir biomasa se
obtienen teniendo en cuenta una serie de criterios como la no interferencia
con los mercados alimentarios, sostenibilidad de los sistemas productivos y
limitaciones en el uso del agua de riego. También se han excluido del estudio
las praderas con usos ganaderos extensivos tradicionales. Los resultados de
esta herramienta permiten obtener los potenciales de biomasa según los
siguientes orígenes:
• Restos herbáceos de cultivos agrícolas. Procedentes principalmente
de cereales, con una biomasa potencial disponible de 13.586.579
t/año.
• Restos leñosos de cultivos agrícolas. Generados básicamente por
frutales, olivo y vid, con una biomasa potencial disponible de
18.605.756 t/año.
• Cultivos herbáceos para producción de biomasa en terreno agrícola.
La biomasa potencial disponible asciende a 15.874.572 t/año.
• Cultivos leñosos para producción de biomasa en terreno agrícola. La
biomasa potencial disponible asciende a 5.457.812 t/año.
En la siguiente tabla se muestra el resumen del potencial total disponible de
biomasa en España.
Tabla 16. Resumen del potencial total disponible de biomasa en España.
Procedencia Biomasas (t/año)
Biomasa (tep*/año)
Masas forestales existentes
Restos de aprovechamientos
madereros 2.984.243 636.273
Aprovechamiento del árbol completo 15.731.116 3.414.158
Restos Herbáceos 13.586.579 6.751.738
32
agrícolas Leñoso 18.605.756 Masas herbáceas susceptibles de implantación en terreno agrícola 15.874.572 3.216.819
Masas leñosas susceptibles de implantación en terreno agrícola 5.457.812 1.214.767
Masas leñosas susceptibles de implantación en terreno forestal 15.072.320 1.782.467
TOTAL BIOMASA POTENCIAL EN ESPAÑA 87.312.398 17.016.223
Por otra parte, como se ha mencionado previamente se presentan una serie de
valores objetivo acordes con la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y
del Consejo, de 23 de abril de 2009, facilitados por el Observatorio Industrial
del Sector de Fabricantes de Bienes de Equipo [14].
Tabla 17. Objetivo en Biomasa del PER 2011-2020 en generación eléctrica [14].
2010 2015 2020
MW GWh MW GWh MW GWh
Biomasa sólida 533 2820 817 4903 1350 8100
RSU 115 663 125 938 200 1500 Biogás 177 745 220 1302 400 2600
TOTAL BIOMASA 825 4228 1162 7143 1950 12200
Tabla 18. Objetivos en Biomasa del PER 2011-2020 en el sector calefacción [14].
ktep* 2005 2010 2015 2020 Biomasa sólida y residuos 3441 3695 3997 4553
Biogás 27 34 63 100 TOTAL BIOMASA 3468 3729 4060 4653
Tabla 19. Objetivos en Biomasa del PER 2011-2020 en el sector transporte [14].
En el Anexo II se amplía información sobre el diagnóstico de los recursos de
biomasas disponibles en España.
ktep* 2005 2010 2015 2020 Bioetanol 113 226 301 400 Biodiesel 24 1217 1970 2313
33
2.11. Guatemala
La información expuesta se ha obtenido de lo reflejado en el libro “Bioenergía:
Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1] y en la página web del “Instituto de
Ciencia y Tecnología para el Desarrollo” [15].
Algo más de un 10% de la energía anual total generada en Guatemala proviene
de recursos biomásicos (véase Figura 4), específicamente por la quema de
bagazo de caña, desecho del proceso de fabricación del azúcar. Existen
diversos ingenios azucareros que, generando a partir de una mezcla de bunker
y bagazo de caña (o solamente a partir de bagazo), venden la potencia
eléctrica excedente de su producción al Sistema Nacional Interconectado (SIN)
[15].
Figura 4. Producción energética por tipo de combustible en Guatemala [15].
Se copia a continuación la evaluación descrita en la referencia [16] que trata
sobre la generación y estado de energía eléctrica a partir de empleo de
biomasa en el país:
Guatemala es un país que cuenta con una gran cantidad de recursos
naturales de tipo renovable, los cuales tienen un gran potencial energético.
34
La fuente energética de mayor demanda en el país es la leña; se estima que
la cobertura forestal del país alcanza los 37.000 km², o sea, un 34% de la
superficie nacional, con una tasa de deforestación de 2,1% anual.
En Guatemala se utiliza la biomasa en diversas formas, tal es el caso de la
leña, cogeneración con bagazo de caña, biodigestión y otras.
El balance energético nacional muestra que en el consumo nacional, la leña
constituye el 63% del consumo final de energía. Le sigue en importancia el
diésel con el 12%; las gasolinas representan el 8%; seguidamente están el
fuel oíl y la electricidad con el 4% respectivamente, y finalmente el bagazo de
caña y el gas licuado de petróleo (gas propano) con el 3%.
El alto consumo de leña obedece a que la mayor parte de la población vive
en el área rural, siendo en su mayoría de escasos recursos económicos, lo
que les impide tener acceso y disponibilidad a otras fuentes energéticas.
Además, existe una tradición cultural que se refleja en los hábitos
alimenticios: la utilización del tipo de estufa denominada "Tres Piedras" para
cocinar, las ollas de barro adecuadas para este fuego abierto, el sabor de los
alimentos y la relativa disponibilidad del recurso.
La leña como combustible es utilizada en forma ineficiente, por cuanto el 81%
de los hogares que la consumen, utilizan la estufa de "Tres Piedras", la cual
desaprovecha casi el 90% de la energía consumida. Cabe mencionar en este
punto que en los poblados con bajas temperaturas, el calor que
desaprovecha este tipo de estufa, es aprovechado para mantener una
temperatura confortable en el interior de las viviendas.
En materia de biodigestión anaeróbica, se han construido alrededor de 800
biodigestores tipo familiar en el área rural, pero éstos no han sido operados
correctamente, y se ha aprovechado los beneficios del bioabono más que los
propiamente energéticos. La mayoría de estos biodigestores son de tipo
chino.
La única fuente biomásica que se ha utilizado para la producción de energía
eléctrica en Guatemala, ha sido el bagazo de caña de azúcar.
35
Por otra parte, en la Tabla 20 se presentan los valores potenciales de los
principales residuos agrícolas disponibles en Guatemala.
Tabla 20. Potencial de los residuos agrícolas en Guatemala [1].
Cultivo Producción (t/año) Masa de residuo (t/año) Potencial energético (TJ/año) Palma de aceite 379.300 724.463 6.998 Cana de azúcar 2.019.622 11.996.555 91.572
Café 245.753 1.317.236 2.767 Maíz 1.672.527 2.358.263 15.324 Arroz 29.592 75.459 335
Banano 2.680.392 16.484.411 9.414 Plátano 188.754 1.160.837 663 TOTAL 7.215.940 34.117.224 127.073
2.12. Honduras
La información expuesta se ha obtenido según lo reflejado en el siguiente
documento: “El sector energético de Honduras: Diagnóstico y política
energética” [17].
La biomasa proveniente de fuentes diversas constituye un buen porcentaje en
el potencial energético del país. A continuación se muestra el potencial de
acuerdo al insumo biomásico.
2.12.1. Potencial energético a partir de la caña de azúcar
La producción nacional de azúcar se procesa en seis molinos distribuidos a lo
largo del país, con una superficie de 45.000 hectáreas, 68% de la producción
total de azúcar se destina al consumo interno y el 32% se exporta. El país tiene
una productividad agrícola de caña de azúcar de 79,6 toneladas/ha,
ubicándose en la región sólo por debajo de Guatemala y en todo el mundo por
debajo de los grandes productores como Brasil y Australia [17].
El bagazo, un residuo de la molienda de caña de azúcar, se utiliza para generar
vapor y electricidad. Alrededor del 25% de la caña de azúcar cultivada está
disponible como bagazo para generar energía. En la Figura 5 se muestra que
36
el 10% de la energía eléctrica producida durante 2009 fue en base a bagazo.
Los molinos tienen una capacidad autónoma de generación de energía
mediante sistemas de cogeneración [17].
Figura 5. Fuentes para la producción de electricidad [17].
En el sector azucarero existe un gran potencial de desarrollo de generación
eléctrica debido a su alta capacidad y centralización del recurso biomásico, se
estima una disponibilidad teórica de generar 163 MWe y a la fecha se
considera el sector más organizado en lo que respecta la generación de
energía eléctrica en el país. Por el lado de los biocombustibles, en la actualidad
Honduras es el único país de Centroamérica que no produce etanol a partir de
caña de azúcar. Aunque existe una ley para promover el uso de los
biocombustibles, la inversión en etanol requiere una regulación más específica.
Se espera que en el futuro cercano se active el consumo local de los
biocombustibles en base a caña de azúcar, ya sea a través de incentivos
estatales o a raíz del siempre creciente precio de los derivados del petróleo
[17].
2.12.2. Potencial energético de los residuos de palma
africana
El cultivo de la palma africana es uno de los de mayor crecimiento en el país.
Este cultivo es la principal fuente del aceite que se consume en el mercado
nacional y en los últimos años ha adquirido también importancia como producto
de exportación, para el caso, en el año 2007 se comercializaron en el mercado
37
internacional 149 mil toneladas métricas de aceite, con un valor de USD 110,5
millones [17].
De acuerdo a estimaciones correspondientes a valores de producción de fruta
del año 2008, existe un potencial teórico de cogeneración de 307.317 MWh /
año (61,46 MWe) [17].
Por otro lado, se estima que actualmente se generan unos 28,6 millones de m3
de metano, que son liberados en su mayoría a la atmosfera, producto de la
descomposición aeróbica en las lagunas de oxidación de la materia orgánica
proveniente de los efluentes del proceso de extracción de aceite. Esto
representa un potencial de generación de energía eléctrica de 47.759 MWh
(9,5 MWe) y un adicional de recuperación calorífica de 21,26 MWth al utilizar
sistemas de recuperación de calor en los gases de escape [17].
Por el lado de los biocombustibles, se produce biodiesel en el país desde el
año 2006. En la actualidad, existen proyectos para la producción de biodiesel a
partir de palma de aceite y subproductos de tilapia. En el país, 540 mil
hectáreas son aptas para el cultivo de aceite de palma y 197.700 hectáreas son
necesarias para cubrir el 100% de la demanda actual de diésel fósil. Por otro
lado, si el biodiesel se basa en la Jatropha, 416.226 hectáreas se necesitarían
para la producción de B100. Por lo tanto, la demanda local de biodiesel puede
ser satisfecha completamente con la tierra disponible en el país [17].
2.12.3. Potencial energético de los residuos forestales
La producción de residuos de la industria forestal, utilizables con fines
energéticos, proviene principalmente de las actividades de aserrío y de
transformación secundaria de la madera (elaboración de muebles, etc.) [17].
El volumen de los residuos generados por la industria de aserrío está entre
40% - 50% del volumen total de la madera procesada. En el año 2008 se
obtuvieron aproximadamente 341.900 m3 de residuos equivalentes
energéticamente a unos 25,72 MWe [17].
38
En el país, las experiencias para generación local de energía eléctrica a partir
de residuos forestales han sido aplicadas moderadamente y actualmente están
funcionando regularmente en algunos aserraderos del país [17].
2.12.4. Potencial energético de los residuos forestales
De acuerdo al informe del Banco Central de Honduras, en el 2007 el café se
convirtió en el principal producto agrícola de exportación del país, lo que refleja
la importancia del café en la economía, cumpliendo además un importante
papel social con los 80.000 productores registrados [17].
El café se cultiva en 15 de las 18 provincias (departamentos) del país. Del total
de los productores, 95,2% son pequeños propietarios con volúmenes de
producción menores a 9,2 toneladas; 4,5% son medianos productores con
volúmenes de 9,2-46 toneladas; y sólo 0,3% (170 productores) son
considerados grandes productores con cosechas anuales de más de 46
toneladas. El 93% de la producción se destina a la exportación y el 7% restante
se distribuye entre los torrefactores [17].
En la temporada 2007-2008, se obtuvieron alrededor de 88.000 toneladas de
cascarilla disponibles para el uso energético, correspondientes a una
generación de energía eléctrica teórica de 62.655 MWh (16 MWe). Aunque en
la actualidad el único uso dado a este residuo es en el secado de café en las
centrales de acopio [17].
2.12.5. Biogás a partir de desechos animales
El potencial para la generación de energía a partir de biogás proveniente de
desechos de ganado y estiércol de aves de corral en Honduras se estima en 72
MW. Sin embargo, no hay proyectos o regulaciones nacionales orientadas a la
utilización de biogás a partir de fuentes animales [17].
39
2.13. México
Los resultados presentados sobre México aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1] y a los documentos
“Balance Nacional de Energía 2016” [18] y “La biomasa en la transición
energética de México” [19].
En México, la biomasa aporta el 4,7% del total de la energía primaria [18]. El
recurso básico es madera forestal en forma de leña y carbón vegetal. Se
estima un consumo de 38 millones de metros cúbicos de madera al año, es
decir, tres y media veces superior al uso de madera en rollo en las industrias
del papel, muebles, y la construcción. Cerca del 66% van al sector doméstico
de autoconsumo y alrededor del 2% para producir carbón vegetal, 2.500
toneladas en 2012. El resto va, en partes iguales, al sector doméstico comercial
y a pequeñas industrias [19].
El potencial de la biomasa en México no ha sido cuantificado en forma integral,
pero hay cifras sobre su valor en varios sectores. Su potencial energético bruto
se ubica entre 3.000 y 4.500 Petajoules (PJ) por año, considerando madera de
bosques naturales y de plantaciones forestales, subproductos agrícolas,
cultivos energéticos y RSU. Estas cifras representan entre 45 y 67 por ciento
de la oferta interna bruta de energía del año 2014 [19].
2.13.1. Combustibles de madera
La madera representa entre un 61 y un 41% del potencial total (1.823 PJ/año),
de los cuales alrededor de 1.500 PJ/año provienen del manejo de bosque
nativos y algo más 320 PJ/año podrían alcanzarse si se establecieran 2,9
millones de hectáreas de plantaciones forestales de Eucalipto. Cabe mencionar
que el potencial de cultivos dedicados, incluye solo las tierras aptas para cada
cultivo en particular, y se excluyeron todas las tierras que actualmente se
utilizan para la agricultura, están cubiertas por bosques, selvas y otras
coberturas naturales, pertenecen a áreas de conservación, son no cultivables
40
por tener pendientes superiores del 4 al 12%, dependiendo del cultivo, y
necesitan riego [1].
2.13.2. Combustibles agropecuarios
En México, se cuenta con un potencial de agrocombustibles de 1.611PJ/año, lo
que equivale entre un 54 y un 36% del total del potencial del recurso, 858
PJ/año (24%) corresponden a subproductos agrícolas y agroindustriales; 718
PJ/año (20%) corresponden cultivos energéticos y 35 PJ/año (1%)
corresponden a subproductos pecuarios [1].
2.13.3. Subproductos de origen municipal
El total del potencial de los residuos sólidos municipales es de 35 PJ/a, lo que
apenas representa el 1% del total del recurso de biomasa [1].
Se recogen los datos descritos en estos párrafos en la
Tabla 21.
Tabla 21. Potencial energético de los principales residuos en México [1].
† Millones de toneladas de materia seca por año.
‡ Los cultivos dedicados considerados en el estudio son: Jatropha curcas, palma aceitera, caña de azúcar, sorgo grano y plantaciones de Eucalyptus
Tipo/origen PJ/año Combustibles de madera Manejo de bosques nativos 101 MtMS/año† 1.515 Madera de plantaciones de Eucalipto 26 MtMS/año 345 Residuos de la industria forestal 3 MtMS/año 63 SUBTOTAL 1.923 Agroindustriales Residuos industriales de cultivos dedicados (bagazo y otros) ‡ 29 MtMS/año 431 Residuos agrícolas de cosechas (RAC) 13 Mt/año 227 Residuo de cultivos alimenticios y forrajeros 15 MtMS/año 114 Residuos agrícolas de cosechas de cultivos dedicados 8 MtMS/año 86
41
En el Anexo III se amplía información sobre el diagnóstico de los recursos de
biomasas disponibles en México.
2.14. Nicaragua
Los resultados presentados sobre Nicaragua aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1] y al documento “CASO
NICARAGUA - Informe” [20]. Se presenta a continuación la información más
relevante respecto al objeto del presente documento.
El patrón energético de Nicaragua responde a un problema estructural que le
ha llevado a convertirse en un país altamente dependiente de petróleo
importado (en más de un 70% de la generación eléctrica) [20].
La crisis energética generalizada que ha afectado a la región centroamericana
en años recientes ha tenido importantes incidencias en el caso de Nicaragua,
considerando la alta dependencia en 2008 en un 74% de generación eléctrica a
partir de combustibles fósiles, pero que se ha visto mejorado en 2010 con una
dependencia de 65,3% en generación termoeléctrica. Además, la producción
total de energía en Nicaragua dependió en 2009 en un 82% del consumo de
leña y de petróleo importado. Esta situación provoca serias consecuencias
ambientales y económicas, por lo que siendo Nicaragua un país de una
economía pequeña y abierta, y que no produce petróleo, resulta imperativo el
cambio de la matriz energética [20].
Caña de azúcar para etanol 206 Mt/año 338 Sorgo grano para etanol - 202 Aceite de palma aceitera para biodiesel 13 Mt/año 121 Jatropha curcas para biodiesel 4 Mt/año 57 Residuos de ganado para biogás 35 Mt/año 35 SUBTOTAL 1611 Municipales Subproductos de origen municipal 35 Residuos sólidos municipales para biogás 35 SUBTOTAL 70
TOTAL 1.611
42
Los 953,7 millones de dólares de la factura petrolera representan el 64,06% de
las exportaciones totales de 2008. Desde el punto de vista ambiental, el patrón
energético vigente en 2007, basado en la combustión de petróleo y leña ha
tenido graves consecuencias ambientales que no son compatibles con los
objetivos de desarrollo sostenible de Nicaragua. Este patrón energético,
considerado insostenible financieramente, es altamente contaminante y
contribuye a incrementar las emisiones del CO2 hacia la atmósfera [20].
Nicaragua cuenta con un alto potencial de energías renovables, que debe ser
utilizado ampliamente para impulsar el crecimiento económico sostenible.
Existe consenso entre los actores nacionales que el potencial de generación de
energía con fuentes renovables puede terminar con la dependencia excesiva
del petróleo [20].
De acuerdo al potencial estimado de energía con fuentes renovables, y
específicamente el Plan de Expansión de Generación Eléctrica, se espera en el
año 2017 la matriz de energía eléctrica dependa en un 94% de fuentes
renovables, en las que la hidroenergía y la energía geotérmica representarían
el 77% del total de generación [20].
Tal y como se presenta en la Tabla 22, Nicaragua tiene más de 4.500 MW de
capacidad potencial para producir energía renovable, de los cuales 2.000 MW
corresponden a energía hidroeléctrica, 1,500 MW a energía geotérmica, 800
MW a energía eólica y 200 MW a Biomasa. Un importante potencial de
generación de energía eólica y a base de biomasa [20].
Tabla 22. Potencial de energías renovables en Nicaragua [20].
Tipo de Generación
Potencial (MW)
Capacidad Efectiva (MW)
Porcentaje de Aprovechamiento
(%) Hidroeléctrica 2.000 98 4,9 Geotérmica 1.500 37 2,5
Eólica 800 63 7,9 Biomasa 200 60 30 TOTAL 4.500 258 45
43
2.14.1. Combustibles agrícolas
Dentro del campo energético de la biomasa, los combustibles conseguidos a
partir de residuos agrícolas son los que mayor capacidad de obtención y
producción tienen. Dentro de este grupo de residuos el que mayor potencial
energético anual presenta es el de la caña de azúcar (hojas, cogollo y bagazo).
El potencial de los residuos agrícolas generados en Nicaragua se agrupa en la
Tabla 23. En ella se recogen cifras de producción y potencial energético de
acuerdo a los cultivos más relevantes respecto al campo de la bioenergía [1].
Tabla 23. Potencial energético de los residuos agrícolas en Nicaragua [1].
Cultivo Producción (t/año) Masa (t/año) Potencial energético (TJ/año) Palma de aceite 71.000 135.610 1.310 Caña de azúcar 7.893.000 46.884.420 357.879
Café 88.200 472.752 4.599 Maíz 572.000 806.520 8.661
Banano 48.000 295.200 169 Plátano 120.000 738.000 422 TOTAL 8.792.200 49.332.502 373.038
2.15. Panamá
La información expuesta se ha obtenido del contenido reflejado en el siguiente
documento: “Escenarios del Plan Energético Nacional 2015-2050” [21].
La biomasa es la materia viva de la madera, residuos agrícolas, caña de azúcar
y otros que se usan como materia prima en la generación de etanol y otros
bioquímicos, así como también se utiliza para producir combustibles [21].
Las fuentes más importantes de biomasa son los campos forestales y agrícolas
pues en ellos se producen residuos (rastrojos) que normalmente son dejados
en el campo al consumirse sólo un bajo porcentaje de ellos con fines
energéticos. En la agroindustria, los procesos de secado de granos generan
subproductos que son usados para generación de calor en sistemas de
combustión directa; tal es el caso del bagazo de caña de azúcar, la cascarilla
de café y la de arroz. También se utilizan tallos de maíz [21].
44
Los residuos agrícolas, como la leña y el carbón vegetal, han sido usados en
procesos tradicionales en Panamá; por ejemplo, la cocción de alimentos o las
pequeñas actividades productivas como panaderías, calderas, secado de
granos, etc. [21].
La biomasa se ha utilizado históricamente en los ingenios azucareros
aprovechando el bagazo de caña para la autogeneración de electricidad en
época de cosecha, permitiendo la venta de excedentes de energía al finalizar la
misma. Típicamente se han utilizado alrededor de 28 GWh al año [21].
2.15.1. Residuos municipales
En Panamá se han presentado algunas propuestas para el desarrollo de
sistemas sostenibles para el tratamiento y disposición final de la basura
municipal en algunas ciudades del país, con fines energéticos. En el caso de
las ciudades de Panamá y Colón, se ha planteado el aprovechamiento de los
residuos, para generar energía eléctrica, por el sistema de incineración directa
de los residuos sólidos o mediante la producción de metano; todo ello dentro de
un esquema integral de gestión municipal de la basura, que incluye actividades
previas de segregación, recolección, separación final y reciclaje de los residuos
[21].
El diseño eléctrico original, en el año 2004, especificaba una capacidad
instalada de 25 MW partiendo de una producción de residuos sólidos de 400
toneladas por día, producto de las actividades residencial, comercial e industrial
de estas ciudades, y una inversión de ฿§140 millones. Al año 2011, sólo en la
ciudad de Panamá se producían diariamente 1.500 toneladas de basura y en la
ciudad de Colón de 330 toneladas de basura [21].
§ ฿, Balboa, moneda de Panamá
45
En todo caso, la participación de biomasa en Panamá es muy baja. En la matriz
energética solo 0,1% de la generación es de biomasa (véase Figura 6).
Figura 6. Distribución de la capacidad energética por tipo de fuente en Panamá (2015).
2.16. Paraguay
La información presentada a continuación ha sido extraída de los siguientes
documentos: “Producción y Consumo de Biomasa Sólida en Paraguay” [22],
“Situación de Energías Renovables en el Paraguay” [23] y “Biocombustibles en
el Paraguay – Situación actual y perspectivas” [24].
De esta manera se cita literalmente de la referencia [23] lo que sigue:
En el Paraguay, el uso de la biomasa se limita, casi con exclusividad, a la
calefacción y a la cocción. La leña es el principal producto del sector biomasa
en el Paraguay. El consumo per cápita de leña en el Paraguay es casi una
tonelada anual, el más alto en América Latina. La leña es, sobre todo,
utilizada para hacer fuego en chimeneas o cocinas. Históricamente, ha
significado la utilización de restos de la deforestación (troncos y ramas de
rozados), pero debido a la pérdida de los bosques, la leña comienza a
46
escasear (en especial en la parte este del país) y la población debe
comprarla o invertir mucho tiempo en obtenerla.
En estas circunstancias, la leña adquiere las características de un mercado
comercial con su red de transporte, puestos de venta y precios bien
definidos. Una parte importante de la producción de combustibles de madera
proviene de la tala de bosques, por lo tanto no es sustentable.
Aparte de la limpieza de bosques, el combustible de madera es producido por
pequeños productores localizados en áreas remotas y vendido a
comerciantes. Estos pequeños productores no se encuentran organizados y
no tienen acceso a medios que puedan mejorar sus condiciones de vida.
El carbón vegetal es el combustible obtenido de la destilación destructiva de
la madera en ausencia de oxígeno, en las carboneras. En algunos casos,
puede sustituir al coque en los procesos siderúrgicos y ser consumido en la
industria; y en el sector residencial, para cocción. El consumo del carbón de
leña está vinculado a las áreas urbanas y semiurbanas. Al contrario de la
leña, el carbón es un energético comercial con un mercado mucho mejor
organizado desde la producción hasta el consumo final. El carbón vegetal
tiene usos complementarios, por lo general se utiliza por falta de leña o gas
natural. La producción de carbón vegetal está en manos de pequeños
productores agrícolas y significó, en el 2009, 470.000 toneladas, de las
cuales el 43% fue exportado.
Chips o astillas es materia prima en piezas cortas no uniformes. En los
últimos años, los consumidores industriales de leña han cambiado a chips, ya
que este producto les permite alimentar directamente a los hornos
comparado con el proceso manual para la alimentación a través de las leñas.
Los chips están empezando a ser utilizados en el Paraguay. Ya existen
maquinarias para transformar los troncos en chips, esto en especial con la
plantación de eucalipto y el bambú (tacuara). Otros derivados de la biomasa
usados para calefacción o electrificación son aserrín, bagazo y basura
orgánica, sin embargo su uso en el Paraguay no es muy común.
A pesar que el país usa enormes cantidades de biomasa como combustible
residencial e industrial (el 50% del total de las viviendas utilizan leña o carbón
47
vegetal para satisfacer sus necesidades básicas y cerca del 70% del
consumo industrial de energía proviene de la leña o de los residuos
vegetales), la importancia económica de la biomasa como fuente de energía
es un tema poco conocido en el país. Desde la época de la colonia hasta
aproximadamente fines de la década del cincuenta y principios del sesenta,
el desarrollo de los núcleos poblacionales y la expansión de la frontera
agrícola se han realizado a expensas de las tierras cubiertas con bosque,
mientras que la ganadería tradicional se desarrolló principalmente sobre las
praderas naturales.
Sin embargo, a mediados de la década del sesenta, se intensifica en la
Región Oriental el proceso de colonización, a través de políticas públicas y
privadas de reforma agraria en terrenos de propiedad fiscal principalmente y
de la propiedad privada secundariamente que no consideró los aspectos
ambientales para la incorporación de dichas tierras a la producción.
Más tarde, a partir de la década del setenta, la producción agropecuaria
tradicional incorporó también una intensa transformación de áreas boscosas
nativas a praderas cultivadas, principalmente para el engorde del ganado
vacuno. El proceso de deforestación ocurrido en la Región Oriental muestra
que en 40 años, comprendidos entre 1945 y 1991, ha llegado a eliminar casi
7 millones de hectáreas, lo cual representa un promedio aproximado de 123
mil ha cada año. La consecuencia del inusitado proceso de desmonte por
parte de los grandes propietarios, quienes motivados por la presión que la
población rural ejercía en procura de tierras para la colonización, se vieron
obligados a introducir “mejoras” en sus propiedades.
En relación a la Región Occidental, dan cuenta que las colonias establecidas
en la zona central del Chaco llegaron a un promedio de deforestación de 45
mil ha anuales. La misma fuente registra, para la misma región, una pérdida
de área boscosa de aproximadamente 1,25 millones de ha. [19]. Durante los
últimos dos años, la tasa de deforestación en la región es del orden de 350 a
500 ha por día, según la época del año.
Queda bien evidenciado que la destrucción de los bosques ha resultado
principalmente por la transformación de bosques naturales en área de
48
pastoreo para cría de ganado, asociados a problemas de uso y tenencia de la
tierra. De hecho, estos principales elementos causales de la deforestación
demuestran que históricamente el problema forestal ha estado íntimamente
ligado a la tenencia de la tierra y a los modelos de reforma agraria y de
producción agropecuaria del país.
Este proceso de deforestación, aunque evidentemente menor, comparado
con la Región Oriental, es bastante significativo por la fragilidad de los
ecosistemas chaqueños, demostrados por las numerosas evidencias de
erosión eólica y la salinización de suelos que se están verificando en
diferentes zonas de la región.
Hoy no quedan muchos bosques. Algunos estudios mencionan una superficie
aproximada a 70.000 km².
Una futura política energética debería reintroducir planes de incentivos para
reforestaciones y plantaciones de combustibles de madera; algunas medidas
de apoyo ya existen por decretos, pero han sido suspendidos debido a la
carencia de medios económicos (o voluntad política).
El sector forestal requiere de planes de largo plazo y estos pueden brindar
historias exitosas como en el Uruguay y Chile. El mercado de combustible de
madera necesita seguridad de provisión de materias primas, actividades de
mercado más transparentes y un mejor entorno medioambiental.
Por medio del desarrollo de tecnologías adecuadas, el potencial energético
de la biomasa podría cubrir un porcentaje considerable de la demanda
energética actual. El Paraguay necesita políticas amplias y certificación
obligatoria para garantizar su producción de biomasa bajo los más altos
estándares.
El Paraguay no posee incentivos para la reforestación, y la financiación para
proyectos de esta actividad es aún incipiente, engorrosa y de limitada
disponibilidad para los interesados, por lo que es necesario poner en práctica
la Ley de Servicios Ambientales, así como el fondo para la forestación y la
reforestación.
49
Sumado a esto, la legislación restrictiva ahuyenta a los interesados, cuando
lo que necesitamos son mecanismos que incentiven la conservación de
bosques y la financiación de inversiones forestales.
2.16.1. Residuos forestales
Atendiendo a los datos de materias y residuos se copia del documento
referenciado como [22], lo que sigue:
Un trabajo de la Mesa Forestal Nacional del año 2003 indicó que del total de
bosques existentes, 765.456 ha, (22% del total de bosque) reúnen las
condiciones para ser declaradas como área prioritaria para manejo de
bosques de producción. De esta área 619.609 ha corresponde a bosque
continuo (>156 ha) y 145.847 ha a bosques remanentes (< 156 ha). En este
estudio se estimó 2.600.562 ha de bosques continuos (>156 ha), y 874.535
ha de bosques remanentes (<156 ha). El mismo estudio identificó bosques
protegidos en 641.585 ha que se encuentran dentro de Parques Nacionales y
bosques situados dentro de la franja de 100 metros de protección a ambos
lados de los cursos de agua.
Actualmente se estima una superficie de 2,4 millones ha o 15% de superficie
boscosa en la Región Oriental que incluye áreas protegidas. Los bosques
remanentes en general se encuentran en un estado de fuerte degradación
con poco potencial restante para una producción forestal.
En general, las masas residuales no compactas de bosque nativo en la
Región Oriental, aparte del alto nivel de fragmentación que presentan,
denotan un alto grado de degradación.
Se estima que la productividad de un bosque secundario varía de 2 a 3
m3/ha/año. Esto equivaldría a una producción sostenible de madera de rollos
de 1,4 a 2,1 m3/año. Una parte del árbol es la biomasa de ramas que
normalmente no se usa. Una parte de esta biomasa se puede usar para la
producción de leña. De la relación 0,4 t por cada m3 de rollo se obtendrían de
560.000 a 840.000 t de leña de bosque manejado a partir de 1,4 millones de
m3 a 2,1 millones de m3 de madera de producción sostenible.
50
Otros estudios realizados han mostrado que se puede aumentar el
incremento anual con un manejo adecuado en un 166% ó de 2 a 5,3
m3/ha/año. Cabe señalar que casi no existe un manejo forestal de bosque
nativo en Paraguay. Hasta la fecha existe un solo bosque con certificación
FSC (Forest Stewardship Council, Consejo de Administración Forestal) que
produce madera de bosque nativo en forma sostenible.
A parte de los residuos forestales, que son los que han tenido un estudio más
importante en Paraguay, se ha de tener en cuenta los residuos derivados de
las cosechas de grano (residuos agrícolas). En la Tabla 24 se presenta un
resumen de la producción de grano en el país.
Tabla 24. Producción de grano en Paraguay en los años 2011 – 2012 [22].
Cultivo Producción (t/año) Cantidad secada (t/año) Cantidad aprovechada (t) Soja 8.309.793 4.154.897 332.392 Trigo 1.401.987 1.121.590 672.954 Maíz 3.108.821 3.108.821 1.865.293
Girasol 262.293 196.720 118.032 TOTAL 13.082.894 8.582.027 2.988.670
Así pues, se puede concluir que la biomasa juega un rol importante en la matriz
energética del Paraguay basada principalmente en la leña, el carbón vegetal
(como derivado de la biomasa) y los desechos de cosecha (bagazo de caña de
azúcar, cascarillas de cereales, etc.) [24]. Pero se ha de realizar un trabajo de
investigación, valorización y divulgación para conseguir un adecuado desarrollo
de estas tecnologías en el país.
2.17. Perú
La información expuesta se ha obtenido según lo reflejado en los siguientes
documentos: “Matriz energética en el Perú y Energías Renovables” [25],
“Potencial energético de la biomasa residual en el Perú” [26].
El desarrollo literario del estado de la biomasa en Perú se ha extraído
textualmente de la referencia [25], como se presente a continuación:
51
Perú está planteando de manera planificada y sustentada, cuál va ser la
mejor estrategia para abastecer la demanda energética derivada del
crecimiento económico sostenido desde los años 90 y que se espera
continúe a un ritmo similar en las siguientes décadas.
Dentro de esta estrategia, sin duda, las energías renovables y dentro de ellas
la bioenergía van a desempeñar un papel muy importante. Nuestro país al
estar cerca a la línea ecuatorial dispone de un potencial apreciable de
energía solar, que en el caso de las zonas alto-andinas puede alcanzar los 6
- 6,5 kWh/m2·día. Por otro lado, en el litoral tenemos un potencial eólico que
llega a los 22.000 MW. De igual forma en la zona sur, el potencial geotérmico
según estudios preliminares podría llegar a los 3.000 MW, aunque esta cifra
requiere ser verificada con los estudios de factibilidad que demanda
desarrollar la fase de perforación que necesita cuantiosas inversiones
(alrededor de 5 a 10 millones de dólares por pozo perforado). Sin embargo,
hay que tener presente que las energías renovables no convencionales aún
tienen una participación marginal en el abastecimiento de la demanda, pues
sus costos están por encima de las tecnologías tradicionales, aunque su
tendencia es a disminuir (en algunas más que otras), además el mercado de
proveedores para ellas es limitado en nuestro país; esta es la razón por la
que su crecimiento debiera ser gradual y en la medida que el desarrollo
tecnológico haga que los costos se hagan cada vez más asequibles.
Teniendo en cuenta la generación de residuos agrícolas y agroindustriales
tanto en la cosecha como en el procesamiento se detalla en la Tabla 25 el
potencial energético disponible o aprovechable de residuos a nivel nacional.
Como puede apreciarse, el principal potencial proviene de la caña de azúcar
a partir del follaje (que en el caso de los ingenios azucareros se quema en los
campos tras la cosecha) y del bagazo (material fibroso generado en las
plantas de procesamiento). A continuación está la cascarilla del arroz, y luego
la pulpa que se obtiene del procesamiento de la palma aceitera, así como del
café y el cacao.
52
Tabla 25. Potencial disponible o aprovechable a nivel nacional en Perú de residuos
agrícolas y agroindustriales [26].
Producto Residuo (Tm) Energía tep Maíz 2.779.277 1.055.114
Caña de Azúcar 1.884.271 616.509 Algodón 446.698 170.342
Espárragos 242.638 66.773 Arroz 1.730.612 539.973 Viruta 60.242 24.453
Bagazo 3.103.932 520.342 Total 10.247.670 2.993.506
2.17.1. Biocombustibles sólidos
La biomasa como fuente de energía tiene más posibilidades de ser utilizada
en sistemas aislados en los que no hay otros recursos renovables. Entonces,
en el país existen tres grandes regiones en las que la biomasa tiene un
potencial interesante para ser usada con fines energéticos de mediana y gran
escala. Así, en la Costa Norte (bagazo y follaje de la caña de azúcar,
cascarilla de arroz, broza de algodón), en la Selva Alta (cascarilla de café,
pulpa del café y cacao, residuos de la palma aceitera, residuos forestales), y
en la Selva Baja (residuos forestales).
Mención aparte merece el potencial energético que se puede obtener a partir
de las microalgas. Diversos estudios realizados, incluido uno en Perú a cargo
del Instituto del Mar del Perú, evidencian que el potencial de producción de
biodiesel a partir de ciertas especies de microalgas es mayor que el de
cualquier otro cultivo agroenergético como, por ejemplo, la palma aceitera, el
piñón o la soja. No obstante esta tecnología está aún en fase de
investigación y no llega a su etapa comercial, por lo que se prevé que a
futuro cuando los costos de producción se reduzcan debido al desarrollo del
mercado y se completen los paquetes tecnológicos, se obtendrá un excelente
potencial para producir biodiesel a partir de este recurso.
Respecto al consumo de leña, en la Costa Norte una gran proporción
proviene de los bosques secos del norte. En la Sierra, considerada por la
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura
(FAO) como en situación de escasez aguda de biomasa, los ecosistemas
53
naturales usualmente utilizados como fuente de energía son los bosques de
queñuales y otras formaciones boscosas como los totorales y los yaretales.
En esta región las plantaciones de eucalipto han contribuido parcialmente a
solucionar el problema energético, lo que ha impulsado la realización de
programas intensivos de reforestación con fines energéticos. Finalmente, en
la Selva, la abundancia de biomasa permite afirmar que su consumo no tiene
restricción.
2.17.2. Biocombustibles líquidos
Para el biodiesel los cultivos prioritarios son la palma aceitera, el piñón
blanco, la higuerilla y la colza. La palma aceitera es el único cultivo que
cuenta con un paquete tecnológico consolidado, y están en marcha, en
especial para el piñón, diversas investigaciones y proyectos orientados a ese
fin. Es importante resaltar que a la fecha se tiene un aproximado de 34 mil
hectáreas de palma aceitera; esta producción se destina al consumo humano
y como insumo de productos industriales, pero en la balanza tenemos un
déficit de aceites y grasas, ya que se importa aproximadamente un 60% del
consumo nacional.
Estos biocombustibles utilizan la misma materia prima que el etanol y el
biodiesel respectivamente, la diferencia está en la menor complejidad de su
proceso de producción, y como no requiere del alcohol como insumo bajan
los costos asociados, lo que favorece a las zonas rurales que necesitan
aprovisionarse. Sin embargo, aún no se han desarrollado las normas técnicas
para regular la producción y comercialización, lo que constituye una barrera
para que el uso local pueda consolidarse más allá de experiencias piloto o
iniciativas del mercado informal, situación que complica su sostenibilidad a
futuro.
En el Anexo IV se amplía información sobre el diagnóstico de los recursos de
biomasas disponibles en Perú.
54
2.18. Portugal
La información presentada a continuación ha sido extraída de los siguientes
documentos: “Grupo de trabalho da biomassa” [27] y “Estudo do potencial
energético de calor de cada biomassa/resíduo agrícola e vegetal” [28].
En Portugal, la biomasa se emplea, esencialmente, como un recurso apto para
la conversión termoquímica, desarrollándose principalmente las siguientes
opciones:
• Hornos industriales e instalaciones de cogeneración existentes
• Centrales termoeléctricas ya existentes
• Nuevas centrales y unidades energéticas con base en tecnologías
avanzadas.
Existen diferentes tipos de biomasa potencial en Portugal que pueden ser
usados para proporcionar energía:
• Residuos, incluyéndose en estos los residuos forestales y los de las
industrias relativas al ámbito forestal.
• Residuos agrícolas y de las industrias agroalimentarias, así como sus
efluentes.
• Purines y excretas animales provenientes de explotaciones pecuarias.
• La fracción orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos
• Cultivos y plantaciones energéticas (especies forestales de rápido
crecimiento, herbáceas de elevada productividad, plantas oleaginosas y
plantas productoras de glúcidos.
En el desarrollo que sigue se han expuesto las fuentes de biomasa más
relevantes en el territorio portugués.
55
2.18.1. Residuos forestales
En vista del porcentaje de superficie del territorio nacional cubierta de bosque
(38%), se identificó la "biomasa forestal" como los materiales lignocelulosos
obtenidos de la limpieza de los bosques, incluidas ramas y restos de poda, así
como los arbustos de zonas montañosas y las áreas de terreno sin cultivar, sin
olvidar la madera carente de valor comercial proveniente de áreas incendiadas
y, además, los residuos y desperdicios de las unidades de transformación de
madera que, en la situación actual, no pueden ser reciclados o empleados para
su transformación o incorporación en productos con interés comercial.
La "biomasa residual forestal" resulta fundamentalmente de las acciones de
gestión forestal, como desbaste, descortezado y corte final (ramas, podas y
cortezas), derivados de las industrias de transformación de maderas (ITM) y de
productos al final del ciclo de vida de géneros forestales leñosos.
En Portugal existe una gran discrepancia entre la disponibilidad potencial y la
disponibilidad efectiva de los residuos en los bosques. La Tabla 26 sintetiza las
cantidades indicativas de biomasa forestal de acuerdo con la procedencia,
distinguiendo la producción de biomasa forestal y la disponibilidad efectiva de
este recurso energético.
Ante esta discrepancia, se da la situación de que, en muchas ocasiones, sólo
una pequeña porción de estos residuos tendrá viabilidad económica para ser
aprovechada para la producción de energía. Por otra parte, de acuerdo con una
gestión forestal sostenible, es recomendable la incorporación de parte de los
matorrales y residuos en el bosque, y no su extracción completa.
Por otro lado, se considera importante distinguir la biomasa forestal de la
biomasa residual forestal, siendo esta última aquella que se utiliza como
materia prima para la producción de energía, y procede de sobrantes de la
gestión y de la explotación forestal o de subproductos de la industria
manufacturera de productos forestales y de productos al final de su ciclo de
56
vida. Además, no toda la biomasa forestal es de fácil explotación debido a los
costes asociados (transportes, tarifas, etc.).
Tabla 26. Producción de biomasa forestal (a); - Disponibilidad potencial de biomasa
forestal (b); - Potencial disponible de residuos forestales y de ITM, para producción de
energía (c) [27].
Producción de biomasa forestal Tipo de residuo (a) Cantidad (millones de toneladas/año)
Arbustos 5,0 Producción de leñas 0,5
Ramas y podas 1,0 TOTAL 6,5 Disponibilidad potencial de biomasa forestal
Tipo de residuo (b) Cantidad (millones de toneladas/año) Arbustos 0,6
Biomasa procedente del áreas quemadas 0,4 Ramas y podas 1,0
TOTAL 2,0 Potencial disponible de residuos forestales y de ITM, para producción de
energía Procedencia del residuo (c) Cantidad (millones de toneladas/año)
Foresta 2,0 Industria manufacturera de madera 0,2
TOTAL 2,2
Cabe señalar, además, que la biomasa es un material susceptible de
transformación en diferentes tipos de biocombustibles, no sólo sólidos
(briquetas y pellets), sino también líquidos (etanol y metanol) o gaseosos
(metano).
En Portugal se utiliza para la producción de energía una parte importante de la
biomasa forestal residual, en industrias tales como la producción de pasta de
papel, paneles, aglomerados y residuos de madera (briquetas y pellets).
En 2005 se hizo una apuesta por este tipo de energía renovable, lanzando un
concurso para asignar 100 MW de potencia para la producción de energía
eléctrica a partir de biomasa forestal residual. El objetivo era alcanzar los 250
MW de potencia en centrales basadas en la biomasa forestal.
57
En vista de la apuesta por esta energía renovable y teniendo en cuenta el
potencial de la biomasa forestal en Portugal, existen expectativas en el
aumento de las necesidades de esta materia prima. En este sentido, la
sostenibilidad del subsector energético con base en la biomasa forestal, frente
a las capacidades a instalar, puede que tenga que pasar por la implantación de
cultivos forestales energéticos complementarias a los sobrantes, en caso de
carencias de suministro a las centrales.
En caso contrario, la disponibilidad de biomasa procedente de residuos
forestales podría ser insuficiente para las necesidades del país. Por otra parte,
algunos participantes estiman que las necesidades de materia prima para
abastecer a las centrales dedicadas (cuando entran en operación todas las
centrales en funcionamiento), centrales de cogeneración, fábricas de pellets y
cementeras, rondarán, a partir de 2015, las 4 Mt/año.
Teniendo en cuenta los valores de la Tabla 26, Portugal puede tener un déficit
de materia prima para la producción de energía a partir de la biomasa forestal
en cerca de 2 Mton / año, si las centrales programadas y proyectadas entran en
operación.
2.18.2. Residuos agrícolas
La agricultura ocupa cerca de 34% de la superficie total de Portugal. Según los
datos ofrecidos por el Instituto Nacional de Estadística portugués, la agricultura
que se practica sigue siendo sostenida por el cultivo de cereales (53%), que
ocupa el mayor área de cultivos temporales. Por otra parte, entre la explotación
del olivo y de la vid se ocupa cerca del 90% de la superficie empleada en
cultivos permanentes.
Se entiende como residuos agrícolas los que proceden de actividades
agrícolas, sin utilización posterior en la propia explotación. Así, se incluyen en
esta definición las pajas de los cereales, los tallos del girasol y del maíz, las
partes aéreas de las principales plantas herbáceas y las ramas de las podas de
los árboles.
58
La cantidad total de residuos agrícolas generados en territorio portugués
(alrededor de 1.172 millones de toneladas) no siempre está disponible para su
uso como biomasa. Las pajas tienen como aprovechamiento principal la
alimentación animal y la fabricación de camas para el ganado, por lo que
alcanza un gran valor comercial (alrededor de 35,2 €/t), lo que hace que esta
materia prima sea menos competitiva frente a otras.
Las partes aéreas de las plantas herbáceas constituyen también un residuo de
biomasa, sin embargo, éstas se dejan sobre el terreno para la alimentación del
ganado o, como alternativa, se utilizan como fertilizantes.
En el cultivo del girasol y del maíz, los tallos remanentes se dejan sobre el
terreno. Después de la trilla se queman y más tarde se utilizan las cenizas
como fertilizante para la próxima temporada de cultivo. Los residuos del girasol
y del maíz son, de este modo, los únicos residuos susceptibles de utilizarse
como biomasa, aunque, en una situación de demanda, puede tener
competencia por parte del mercado de alimentación del ganado.
En cuanto a los cultivos permanentes, la utilización de la leña de poda se
contabiliza como fuente de energía renovable. Esta, contrariamente a la paja,
no tiene mercado alternativo, lo que significa que no tienen valor comercial,
pudiendo ser utilizadas en pequeña escala para calefacción doméstica. Sin
embargo, esta fuente energética sólo está disponible de octubre a diciembre
cuando se realizan las podas de los árboles.
2.18.3. Cultivos energéticos
En Portugal, la inversión en cultivos energéticos es muy débil, y no hay casi
información sobre su cantidad, lo que hace que sea muy difícil hacer un
balance de los cultivos energéticos existentes. Hay cierta información acerca
de una plantación en la cual en 2005 se sembraron cerca de 200 hectáreas de
cultivo de cardo, obteniendo una producción de 15 a 20 toneladas por hectárea,
y tenían en fase de instalación más 400 ha. Esta especie tiene como producto
59
principal la biomasa, permitiendo la producción de biocombustible líquido y
sólido.
Existen muchas plantaciones de eucalipto en Portugal, sin embargo, estas no
están destinadas a ser utilizadas como biomasa, pues se emplean en la
industria celulosa para la producción de pasta de papel. Con el cultivo de
algunas especies energéticas en Portugal se están comenzando a dar los
primeros pasos en la dirección de la obtención de biomasa mediante estos
cultivos.
2.19. República Dominicana
Los resultados presentados sobre República Dominicana aluden a lo definido
en los documentos “El mercado de Energías Renovables en República
Dominicana” [29], “Síntesis de evaluación de necesidades tecnológicas (ENT)
para la Mitigación del Cambio Climático y Reporte de plan de acción para la
transferencia de tecnologías priorizadas en la República Dominicana” [30] y
“Perspectiva de energías renovables: República Dominicana” [31].
Existen muchas fuentes potenciales de materia prima de biomasa en la
República Dominicana, incluidos los residuos de cultivos agrícolas, tales como
el bagazo de la caña de azúcar, la cáscara del café, la paja del arroz y las
cáscaras de coco, así como biomasa de leña. Los residuos de cultivos y la
biomasa de leña son recursos energéticos renovables y limpios. Los residuos
de cultivos siguen un patrón regular de producción y pueden medirse de forma
proporcional a la cantidad de terrenos utilizados para el cultivo y el número de
veces que el cultivo se produce al año. Ambas formas de biomasa se pueden
utilizar para calor o electricidad, o pueden ser gasificados para tener la misma
funcionalidad que el petróleo o gas natural, pero sin bajar las emisiones netas
de carbono [29].
Para definir el potencial del recurso biomásico en el país, no existe información
completa sobre la cual se pudiera realizar una estimación. Este potencial
60
estaría conformado por la oferta sustentable de leña (bosques, plantaciones
forestales, árboles, cercas vivas, cafetales), los productos de los ingenios de
azúcar (bagazo, cachaza, residuos agrícolas de las cosechas) y otros residuos
biomásicos (aserraderos, arroceras, bananeras, plantaciones de piña,
beneficios de café, plantaciones de palma africana, criaderos de animales,
etc.). La mayoría de los datos de las instituciones nacionales, ya sean
forestales, agricultura, o energía, no tienen series de datos coherentes. El
rango de valores para cobertura boscosa, consumo de leña y carbón,
producción maderable, entre otros, es muy alto. Esta ausencia de información
representa un problema importante en los estudios energéticos, dada la alta
participación de la biomasa en el balance energético de República Dominicana.
Aún más, se desconoce qué porcentaje de la producción responde a patrones
de sustentabilidad. De ahí la importancia de identificar las fuentes de
producción de la biomasa en República Dominicana que permitirán alcanzar las
metas contempladas en el Plan DECCC, el cual contiene una curva de
reducción de costes que estima que para el 2030, la energía de biomasa
ahorraría casi 1,5 millones de toneladas equivalentes de dióxido de carbono
[30].
Cabe destacar que, según el Sistema de Información Económica-Energética de
OLADE (Organización Latinoamericana de Energía), la oferta de energía a
base de biomasa es de un 20% de la energía primaria total de la República
Dominicana (en millones de barriles equivalentes de petróleo). Esto sugiere un
uso potente por parte del país de este tipo de energías, pero como se ha
mencionado previamente, no resulta coherente con los datos reales.
61
Figura 7. Oferta de energía primaria en la República Dominicana (2014).
Los residuos procedentes del sector agrícola proporcionan la mayor parte del
potencial energético, así como el estiércol de animales y los residuos
domésticos para producción de biogás. Las fuentes tradicionales de residuos
agrícolas incluyen caña de azúcar, arroz, café y plantaciones de bananas y
cacao. Los residuos de las cosechas requieren costes adicionales de
recolección pero son costes accesibles. Existe cierto potencial también en la
biomasa leñosa (madera combustible y residuos forestales), sin embargo, dicho
potencial es bajo y sus costes significativos [31].
Así pues, según lo previamente definido y atendiendo a la aplicabilidad y al
potencial específico de la biomasa en la República Dominicana, cabe
mencionar que su rango de aplicación es amplio, dependiendo principalmente
de la disponibilidad de combustible. Se usa el bagazo de caña para la
producción de energía en su proceso de producción y los molineros de arroz
usan la paja de arroz en su calderas para el proceso de secado, que genera
vapor de baja presión para la industria textil dominicana (zonas francas), las
centrales eléctricas a base de biomasa tienen típicamente capacidades del
orden de los 20 MW. Sin embargo, existe la necesidad de cuantificar el
62
volumen en los diferentes tipos de biomasa, así como su caracterización,
estacionalidad y referencia geográfica en la producción, lo cual definiría el
alcance de un estudio, que sería el insumo básico para la implementación de
cualquier proyecto de biomasa [30].
En la república Dominicana, la energía de fuentes biomásicas está asociada a
los ingenios azucareros y los molinos de arroz, que utilizan el bagazo que
queda después de extraer el jugo de la caña y el descascarado y pulido del
arroz para la generación de energía. De la capacidad instalada total con este
tipo de tecnología, el bagazo de caña representó el 26,1% y otras biomasas el
2,6% en el año 2006 [30].
Desechos de origen agrícola generan 2.345.578 toneladas por año de biomasa
y corresponden a los productos agrícolas de mayor importancia como son
arroz, cacao, café, caña de azúcar, habichuelas, maíz y plátano. Los desechos
agrícolas como el arroz, maíz, café y caña de azúcar están siendo utilizados
desde hace mucho años, pero sin un criterio tecnológico de uso eficiente de la
misma [30].
2.20. Uruguay
Los resultados presentados sobre Uruguay aluden a lo definido en los
documentos “Balance Energético Nacional” [32] y “Oportunidades de inversión:
Energías Renovables” [34] y en la página web del “Proyecto BIOVALOR” [33].
La oferta bruta de biomasa creció 5% en 2016 respecto al año anterior. Para
analizar el comportamiento de la biomasa es conveniente desagregar en las
diferentes fuentes que participan bajo esta denominación, teniendo así: leña,
residuos de biomasa (cáscara de arroz, bagazo de caña, licor negro, gases
olorosos, metanol, casullo de cebada y residuos de la industria maderera) y
biomasa para la producción de biocombustibles [32].
La oferta bruta de leña para el año 2016 fue de 521 ktep, similar a lo registrado
en 2015 (522 ktep), manteniendo los niveles que se vienen registrando en los
63
últimos años. Respecto a los residuos de biomasa, la oferta bruta presentó un
crecimiento de 5% en 2016 (1.520 ktep) respecto a 2015 (1.441 ktep) [32].
En el caso de la biomasa para la producción de biocombustibles, la oferta bruta
para 2016 fue 114 ktep, manteniéndose del orden con respecto a 2015 (115
ktep). En estos últimos años, se observa una clara tendencia al aumento en la
oferta de fuentes de energía primarias involucradas en la producción de
bioetanol y biodiesel, situación que no se mantuvo para 2016 [32].
Tabla 27. Residuos de biomasa por año en Uruguay [33].
ktep 2013 2014 2015 Cáscara de arroz 37,9 42,9 44,0 Bagazo de caña 23,0 26,3 24,1 Casullo de cebada - 0,6 0,4 Licor negro 636,4 833,2 1.172,4 Metanol 0,0 0,3 0,6 Gases olorosos 4,2 14,7 16,5
Aserrín, residuos forestales, chip 156,3 208,9 183,7
OFERTA 857,8 1.127,0 1.441,5 Centrales eléctricas servicio público -70,5 -88,4 -107,3
Centrales eléctricas autoproducción -101,3 -137,7 -176,5
CENTROS DE TRANSFORMACIÓN -171,8 -226,1 -283,9
CONSUMO FINAL ENERGÉTICO 686,0 900,9 1.157,6 Residencial 7,6 7,6 7,6 Industrial 678,4 893,3 1.150,0
2.20.1. Residuos forestales
Se estima que en el cultivo, los residuos forestales generados son entre el 10%
y 30% del árbol en pie. Por otra parte, en los procesos industriales como el
aserrado, la producción de residuos es alrededor de 50% de la madera
procesada. Según el Censo Nacional de Aserraderos (2014), existe una
capacidad instalada de aserrado en el país de entre 3 y 3,2 millones de m3/año,
gran parte en establecimientos de más de 50.000 m3/año. La existencia de
grandes aserraderos se presenta como una posible ventaja para la utilización
del aserrín para la producción de etanol. Instalando una planta junto a dichos
64
establecimientos se reducen los costes de transporte y las necesidades de
stock. Sin embargo, la tecnología disponible para este tipo de producción es
todavía incipiente. También a partir de los residuos industriales de la
producción de celulosa se genera energía [34].
De este modo, existen dos tipos de modelo de negocio para la generación de
energía a partir de estos materiales: el establecimiento de una planta de
generación de energía como negocio principal o la cogeneración como un
subproducto, que permite reducir costes y eventualmente volcar el excedente a
la red eléctrica [34].
2.20.2. Residuos agrícola-ganaderos
Si bien actualmente existen varias experiencias de generación a partir de otros
residuos agrícolas, estos recursos están sub-explotados. Una de las primeras
fuentes de este tipo utilizadas en el país ha sido la cáscara de arroz. Hay dos
emprendimientos de procesamiento de este residuo. También existen
experiencias con la utilización del bagazo (subproducto de la caña de azúcar)
para la producción de electricidad [34].
En cuanto a residuos generados por las actividades ganaderas, también
existen experiencias de producción de biogás a partir de digestión anaerobia en
el área de la lechería y de la producción de lana [34].
Las principales actividades generadoras de residuos orgánicos son aquellas
asociadas a la producción bovina. La ganadería de engorde, las actividades
asociadas a la lechería, los frigoríficos y las curtiembres generan un 71% del
total de estos residuos [34].
65
Figura 8.Generación de residuos por sector [34].
2.20.3. Biocombustibles líquidos
Uruguay posee condiciones para la producción de combustibles líquidos a
partir de la biomasa. La producción de bioetanol y biodisel ha crecido
constantemente desde 2010. Su participación en la oferta bruta de energía
pasó de 0,5% en 2010 a 2,2% en 2015 [34].
La empresa ALUR S.A. (94% propiedad de ANCAP - Administración Nacional
de Combustibles, Alcohol y Portland-) es el principal productor de
agrocombustibles del país. Cuenta con una capacidad de producción de
bioetanol de 100 millones de litros al año cuyo principal destino es el suministro
a ANCAP, donde se mezcla con las gasolinas en un porcentaje de 5%.
Además, cuenta con una capacidad de producción anual de 83 millones de
litros de biodiesel que también son suministrados a ANCAP, para realizar una
mezcla del 5% con el gasoil. La empresa ha logrado colocar sus productos en
mercados internacionales: el bioetanol ha sido exportado a Chile y el biodiesel
ha logrado ingresar al mercado holandés (el biodiesel exportado se generó a
partir de aceite de fritura) [34].
66
Para la producción de bioetanol, ALUR S.A utiliza sorgo bajos taninos y caña
de azúcar como materias primas. Por su parte, las materias primas utilizadas
para la producción de biodiesel incluyen soja y canola, sebo vacuno y aceite
usado de fritura [34].
2.20.4. Residuos urbanos
Actualmente, Uruguay no cuenta con plantas de mediano o gran porte para la
transformación de los residuos urbanos en energía, más allá de planes piloto
llevados a cabo por algunas intendencias. En Maldonado opera la planta Las
Rosas. Con una capacidad instalada de 1,2 MW, genera energía eléctrica a
partir de la captura y quema de biogás. En Montevideo, una planta de captura
de gas metano, bajo un acuerdo con el Banco Mundial, genera Certificados de
Reducciones de Emisiones. En este último proyecto el gas generado podría
utilizarse para generar energía eléctrica [34].
El tratamiento y disposición final de residuos urbanos es responsabilidad de
cada una de las 19 intendencias del país. Según los distintos estudios
disponibles, se estima que los RSU dispuestos en los principales Sitios de
Disposición Final totalizan 1.100.000 t/año de los cuales 780.000 corresponden
a Montevideo [34].
En noviembre de 2015, la Cámara de Industrias del Uruguay (CIU) inauguró un
sitio de disposición final de residuos sólidos industriales que recibe parte de los
desechos industriales de la capital y alrededores, procedentes tanto de
empresas públicas como privadas. El sitio recibe residuos provenientes de la
industria primaria (agro industria), secundaria (manufacturera) y servicios. Las
autoridades nacionales y departamentales consideran la valorización de
residuos a través de la producción de energía como una acción necesaria y se
encuentran interesadas en desarrollar emprendimientos de este tipo, que
abarquen varios centros urbanos y entienden que existen oportunidades para el
ingreso de actores privados [34].
67
A continuación se presentan una serie de valores gráficos de cara a comprobar
la evolución de la energía en Uruguay, viéndose tanto las energías renovables
como los porcentajes que aporta cada tipo de energía a la producción total. En
la Figura 9 se puede comprobar que, respecto a la producción total, la biomasa
representa un 11% de la potencia total instalada en el país.
Figura 9. Potencia instalada por fuente y año en Uruguay [34].
En la Figura 10 se observa la tendencia positiva que refleja el uso de energías
renovables en Uruguay, llegando a casi un 60% del abastecimiento total de
energía con una energía total equivalente por encima de los 3.000 ktep*.
Figura 10. Abastecimiento de energía por tipo y año en Uruguay [34].
68
Por último, en la Figura 11 se facilita de forma gráfica la participación en la
producción de energía eléctrica según el tipo de tecnología empleada. Así
pues, se observa que la biomasa tiene un peso del 18% de la producción total
de electricidad.
Figura 11.Generación de electricidad por fuente y año en Uruguay [34].
En el Anexo V se amplía información sobre el diagnóstico de los recursos de
biomasas disponibles en Uruguay.
2.21. Venezuela
Los resultados presentados sobre Venezuela aluden a lo definido en el libro
“Bioenergía: Fuentes, conversión y sustentabilidad” [1]. Se presenta a
continuación la información más relevante respecto al objeto del presente
documento.
Existe un desarrollo de centrales azucareras en el país, se implementa el uso
de bagazo (residuo del procesamiento de la caña de azúcar) como combustible
para la producción de vapor utilizable dentro del proceso industrial y para la
producción de energía eléctrica necesaria para dicho proceso, dentro de los
periodos de cosecha y procesamiento de la caña.
69
La capacidad nominal de generación en conjunto de las 18 centrales
azucareras del país era 120 MW, en los cuales el 63% de la energía se
producía a partir de la quema de bagazo de caña, y el otro 36% a partir de
combustibles fósiles (22,58% fuel-oil, 0,12% diésel y 12,93% gas natural), la
diferencia del 1% fue comprada al sistema eléctrico nacional.
Se tenía en propuesta la instalación de 266 MW de generación con biomasa en
las regiones con mayor potencial biomásico, 71 MW para el 2013 y 195 para el
2014.
2.21.1. Residuos agrícolas
Atendiendo al potencial de los residuos de biomasa generados en Venezuela,
la Tabla 28 recoge las cifras conocidas a 2011 en este aspecto, para cada uno
de los cultivos listados. Como se ha visto en la información recolectada de
otros países, nuevamente la caña de azúcar es el cultivo cuyos residuos tienen
el mayor potencial energético entre otros [1].
Tabla 28. Potencial de los residuos agrícolas de Venezuela [1].
Cultivo Producción (t/año) Residuo (t/año) Potencial energético (TJ/año) Palma de aceite 438.526 837.585 8.091 Caña de azúcar 8.134.111 48.316.619 368.811
Café 75.510 404.733 3.937 Maíz 2.117.710 2.985.971 32.064 Arroz 845.254 2.155.398 9.550
Plátano 304.971 1.875.572 1.071 TOTAL 11.916.082 56.575.878 423.524
2.21.2. Residuos sólidos urbanos (RSU)
En los últimos años ha habido un aumento significativo en la recolección de los
RSU, debido a los cambios en patrones de consumo de la población, el poder
adquisitivo, entre otras causas. La cantidad de residuos por habitante fue de
0,992 kg·hab/día La mayor parte de los RSU (cerca de 95%) se destina a los
vertederos a cielo abierto, generando serios problemas de contaminación, sin
aprovechamiento de la fracción orgánica. Entre los cultivos tropicales
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tradicionales, los principales rubros productores son la caña de azúcar, el café
y el cacao. Los residuos del procesamiento industrial de estos cultivos son
subutilizados y, en el caso del café, acumulados. Se plantea el desarrollo de
tecnología para la valorización energética de los desechos agrícolas de café en
la producción de briquetas para su uso como combustible, secado y doméstico
[1].
71
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